Nanoparticles of zirconium hydrophosphate framed with a weakly-acidic cation-exchange polymer = Наночастинки гідрофосфату цирконію, армовані слабкокислотним катіонообмінним полімером

Слабкокислотну катіонообмінну смолу модифіковано наночастинками гідрофосфату цирконію. Матеріали досліджено за допомогою методів еталонної контактної порометрії та трансмісійної електронної мікроскопії. У фазі полімера знайдено як неагреговані наночастинки (5 - 15 нм), так і агрегати (від 250 нм до декількох мікрон). Наночастинки у кластерах і каналах полімера пригнічують дисоціацію карбоксильних груп, що зумовлено протиіонами (H<^>+) подвійного електричного шару навколо частинок. Це призводить до трансформації пористої структури полімера - внесок мікропор до загальної пористості зростає. Сформовані додаткові селективні центри обумовлюють більш сильну взаємодію з поверхнею молекул діамантового зеленого у порівнянні з немодифікованим полімером. Досліджено вилучення іонів Ni(II) з води, яка містить іони жорсткості, композит демонструє у 2 рази більшу ємність до проскока, ніж полімер. Модифікатор також полегшує регенерацію слабкокислотного іоніту.

The influence of polymeric matrix structure on the kinetic and thermomechanical properties of organic-inorganic composites based on TEOS = Вплив будови полімерної матриці на кінетичні та термомеханічні властивості органо-неорганічних композитів на основі ТЕОС

Досліджено вплив будови полімерної матриці гібридних органо-неорганічних композитів на базі системи моно- або диметакрилату та тетраетоксисилану, а також їх складу на термомеханічні властивості і молекулярну структуру та кінетику полімеризації до глибоких конверсій. Одержано кінетичні та термомеханічні криві як композитів, так і чистих полімерів, за якими визначено кінетичні параметри полімеризації та характеристичні температури і термомеханічні структурно-молекулярні параметри зразків. Показано, що введення неорганічного наповнювача у матрицю монометакрилату сприяє лінійному зростанню термомеханічної стійкості матеріалу, а у матрицю диметакрилату - характеризується наявністю екстремуму. З'ясовано, що покращені термомеханічні властивості мають композити ГЕМА:ТЕОС = 95:5 об. % і МГФ-9:ТЕОС = 90:10 об. %.

Плівки CdS на поруватих підкладках Si, одержані методом хімічного поверхневого осадження

Одержано плівки CdS на поруватих напівпровідникових підкладках Si технологією хімічного поверхневого осадження. Вивчено морфологію та хімічний склад отриманих структур. Розглянуто можливість застосування гетероструктур CdS/porous-Si/p-Si як фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії.

Вплив складу агресивного середовища на корозійну тривкість багатокомпонентних аморфних сплавів на основі Fe

За допомогою електрохімічних методів оцінено корозійну тривкість ряду аморфних сплавів Fe78,5Ni1,0Mo0,5Si6,0B14,0, Fe65,58Mo4,69Cr7,92P6,93Si2,85B5,94, Fe55Ni20,28Cr7,04Mo1,61V1,07B6,56Al2,67Si1,07 в агресивних середовищах H2O, HCl, NaOH, NaCl, (NH4)2SO4. Показано, що за таких умов аморфні зразки характеризуються вищою корозійною тривкістю у порівнянні з кристалічними сталями і під час витримування протягом 24 діб зразки аморфних сплавів пасивуються.

Особливості нікелевих наноструктур, сформованих на міжшарових поверхнях сколювання (0001) інтеркалатів NixInSe

Наведено результати експериментального дослідження особливостей формування нікелевих наноструктур в інтеркалатах NixInSe: топографії і кристалографії поверхні, а також електронно-енергетичної структури міжшарових поверхонь сколювання (ПС) (0001) шаруватих кристалів InSe, термодинамічно рівноважно інтеркальованих нікелем (інтеркалатів Ni3dInSe). Для досягнення мети використано метод сканувальної тунельної мікроскопії та сканувальної тунельної спектроскопії (СТС), а також дифракції повільних електронів. Встановлено, що нікель розміщується у міжшарових щілинах інтеркалатів NixInSe і, відповідно, виявляється на міжшарових ПС (0001), формуючи наносистему Ni3d/InSe(Ni)(0001), та є дрібнодисперсною фазою металевих кластерів нікелю на ПС (0001). За допомогою методу СТС і комп'ютерного аналізу вольтамперних характеристик наносистем Ni3d/InSe(Ni)(0001) оцінено концентрації металевих кластерів нікелю на ПС (0001) в інтеркалатах Ni0,75InSe, які становлять 0,8 - 1,25 %.

Room-temperature gas sensor based on semiconductor nanoscale heterostructures ZnS/CdS = Газовий датчик на основі нанорозмірних напівпровідникових гетероструктур ZnS/CdS, що працює при кімнатній температурі

Синтезовано нанорозмірні дисперсні гетероструктури ZnS/CdS для створення газових датчиків, які ефективно працюють за кімнатної температури. За допомогою методу РФА показано виникнення кубічної фази ZnS на гексагональному CdS. Показано зменшення ширини забороненої зони зразків з 2,40 еВ для CdS до 2,35 еВ для 1,0 ZnS/CdS. Висока селективність, відтворюваність і невеликий, до 100 с, час зміни опору надають можливість використовувати синтезовані зразки як економічні газові датчики на амоніак та ацетон.

Cation-containing active carbons as photocatalysts for dyes degradation = Катіон-вмісне активоване вугілля як фотокаталізатори деградації барвників

Окиснене вугілля та його катіонообмінні форми використано як фотокаталізатори в процесах деградації барвників (родамін Б, метилоранж) і фенолу під дією УФ і видимого світла. Встановлено, що вихідне окиснене вугілля є активним за умов УФ опромінення, але неактивним у видимій області. Введення в активоване вугілля добавок міді та кобальту сприяє значному збільшенню фотокаталітичної активності одержаних каталізаторів. Мідь-вмісне вугілля є найактивнішим в УФ області, а кобальт-вмісне - у видимій області. Ступінь знебарвлення розчинів барвників досягає 90 - 95 %, а ступінь їх мінералізації складає 16 - 73 %.

Adsorption removal of anthocyanins from red cabbage extracts by bentonite: statistical analysis of main and interaction effects = Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії

Дослідження базується на повному факторному експерименті типу 24, який використано для оцінювання внеску основних ефектів чотирьох факторів (час контакту, температура, початкова концентрація антоціанів і маса адсорбентa) та їх взаємодій на ефективність вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті. Фактори досліджено на двох рівнях (-1 і +1). Встановлено, що час контакту та маса адсорбента мають позитивний ефект, а початкова концентрація антоціанів і температура, а також взаємодія двох факторів "час контакту - температура", взаємодії трьох факторів "час контакту - початкова концентрація антоціанів - маса адсорбента" і "температура - вихідна концентрація антоціанів - маса адсорбента" негативно впливають на вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти. Запропоновано математичну модель адсорбційного процесу з урахуванням головних ефектів факторів та їх взаємодій. Аналіз дисперсії та статистичні дані підтвердили її адекватність. Одержана модель надає можливість передбачити вилучення антоціанів із екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті.

Effects of methods and basis sets on calculation results using various solvation models = Вплив методів та базисних наборів на результати розрахунків з використанням різних моделей сольватації

Різні квантово-хімічні методи включно з ab initio, ТФГ та напівемпіричним наближенням із різними базисними наборами та моделями сольватації і супермолекулярним наближенням використано для аналізу ефектів сольватації для полярних, слабко полярних і неполярних розчинників.

Synthesis and properties of nanoparticles based on C/Fe3O4, C/Fe3-xCrxO4, C/Li0,5Fe1,5CrO4 - anode materials for lithium-ion batteries = Синтез та властивості наночасток на основі C/Fe3O4, C/Fe3-xCrxO4, C/Li0,5Fe1,5CrO4 - матеріалу анодів для літій-іонних батарей

Композити (C/Fe3O4, C/Fe3-xCrxO4, C/Li0,5Fe1,5CrO4) синтезовано за допомогою модифікованого методу Печіні. Допування магнетиту хромом і літієм призводить до зниження потенціалу заряду з ~ 1,8 В (C/Fe3O4) до 0,9 В (C/Li0,5Fe1,5CrO4). Зменшення розміру зерна анодного матеріалу до 10 - 30 нм і присутність на поверхні зерна провідного вуглецю покращує кінетику процесів заряд/разряду, для кращого матеріалу (C/Li0,5Fe1,5CrO4) надає можливість одержати зворотню ємність у першому циклі ~ 800 мА-час/г за струму С/10.

Аномальная диффузия метанола в цеолитсодержащем катализаторе получения углеводородов из метанола

Впервые показано, что диффузия метанола в зерне катализатора H-ZSM-5/Al2O3 является аномальной и описывается уравнением диффузии с дробной производной по времени, а режим транспорта метанола является субдиффузионным. Цель работы - описание экспериментальных данных массопереноса метанола в зерне цеолисодержащего катализатора синтеза олефинов из метанола на основании решений уравнения диффузии второго закона Фика и уравнения диффузии с дробной производной по времени. Использован мезопористый катализатор на основе цеолита H-ZSM-5 и оксида алюминия с массовым соотношением цеолита к оксиду алюминия 3/1. Транспорт метанола изучен с использованием разработанного метода исследования процессов массопереноса в твердых пористых телах в проточном режиме, который основан на импульсном насыщении пористого образца, установленного в диффузионной ячейке, адсорбатом с дальнейшим хроматографическим анализом изменения количества десорбированного адсорбата во времени. Пористый образец устанавливается в диффузионной ячейке таким образом, что половина его поверхности заблокирована для доступа адсорбата, что позволяет применять граничные условия второго рода для решения уравнения диффузии. В результате проведения исследования получены зависимости относительной концентрации метанола на границе зерна катализатора во времени. Полученные экспериментальные зависимости на всей временной оси проанализированы на основании аналитического решения уравнения диффузии второго закона Фика, однако корреляции между теоретическими решениями и экспериментальными данными являются очень низкими. Асимптотический анализ экспериментальных данных, линеаризованных на больших временах в соответствии с решением уравнения обычной диффузии, показал, что уравнение второго закона Фика является неприменимым для описания полученных экспериментальных данных, поскольку тангенс угла наклона экспериментальных данных существенно отличается от теоретического значения, равного единице. В то же время анализ экспериментальных данных, линеаризованных на больших временах в логарифмических координатах, в соответствии с решением уравнения диффузии с дробной производной по времени, свидетельствует о хорошем совпадении между теоретическим решением и экспериментальными данными. Рассчитанные значения дробной размерности и дробного коэффициента диффузии не зависят от экспериментальных условий, то есть являются индивидуальной характеристикой пары пористое тело - диффузат и могут быть обусловлены адсорбцией метанола на поверхности катализатора. Значения дробной размерности меньше единицы, что свидетельствует о реализации субдиффузионного режима транспорта, который является замедленным по сравнению с обычной диффузией. На основании анализа массопереноса метанола в зерне цеолитсодержащего катализатора установлено, что решения уравнения диффузии с дробной производной по времени намного лучше описывают экспериментальные данные по сравнению с решениями обычного уравнения диффузии. Значения коэффициентов диффузии и дробной размерности, рассчитанные для больших времен массопереноса, соответствуют значениям коэффициентов диффузии и дробной размерности, полученным анализом массопереноса на всей временной оси. Установлено, что массоперенос метанола в зерне катализатора протекает в медленном суб-диффузионном режиме. Экспериментальное подтверждение наличия аномальной диффузии является фундаментальным для теоретического понимания процессов массопереноса и моделирования, а также для практического применения при решении инженерных задач.

Дослідження гідрогенолізу глюкози на Cu-оксидах

Мета роботи - пошук ефективних каталізаторів одержання пропіленгліколю з глюкози як поновлювальної сировини. Вивчено гідрогеноліз 20 % водного розчину глюкози в проточному режимі на мідь-вмісних оксидах за 120 - 220 <^>oC і 4,0 МПа. Встановлено, що Cu-CaO-Cr2O3/Al2O3 та Сu/MgO-ZrO2 каталізатори забезпечують 90 % конверсію глюкози з 65 - 69 % виходом C2-C3 поліолів за 180 <^>oC. Максимальна селективність за пропіленгліколем у 64 % досягається на Сu/MgO-ZrO2 каталізаторі, де мідь нанесено на дуже основний (H- <<= +27,0) змішаний MgO-ZrO2 оксид. Обговорено схему гідрогенолізу глюкози: розкриття піранозного циклу - ізомеризація до фруктози - С3-С4 деконденсація - дегідратація гліцералю - гідрування піровиноградного альдегіду до пропіленгліколю.

Relaxation of excess minority carrier distribution in macroporous silicon = Релаксація розподілу надлишкових неосновних носіїв заряду в макропористому кремнію

Релаксацію розподілу надлишкових неосновних носіїв заряду в структурі макропористого кремнію (МПК) розраховано за допомогою методу кінцевих різниць. Початковий розподіл надлишкових неосновних носіїв заряду має 2 максимуми, після генерації носіїв заряду електромагнітної хвилею 0,95 мкм із малою глибиною поглинання. Перший максимум функції початкового розподілу знаходиться в макропористому шарі (МПШ), другий - в монокристалічній підкладці (МКП). Поверхнева рекомбінація призводить до дифузії надлишкових носіїв заряду до центрів рекомбінації і створює неоднорідність їх розподілу. Виявлено швидке зменшення максимуму функції розподілу надлишкового носіїв заряду в МПШ і поблизу межі між МПШ і МКП. Виявлено повільне зниження функції розподілу в МКП. Швидкість зміни концентрації надлишкових неосновних носіїв заряду з часом зменшується в шарі МПК через високу рекомбінацію і збільшується за рахунок дифузії носіїв заряду до поверхні кремнієвої підкладки. Після генерації фотоносіїв електромагнітною хвилею 0,95 мкм із малою глибиною поглинання, швидкість зміни концентрації надлишкових неосновних носіїв заряду з часом зменшується в шарі МПК через високу рекомбінацію і збільшується за рахунок їх дифузії до поверхні кремнієвої підкладки. Після однорідної генерації носіїв заряду електромагнітною хвилею 1,05 мкм з великою глибиною поглинання формується один максимум розподілу надлишкових неосновних носіїв заряду. Водночас швидкість зміни концентрації надлишкових неосновних носіїв заряду з часом зменшується у всій структурі.

Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею

Мета роботи - синтез нових магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею на основі однодоменного магнетиту та дослідження їх властивостей. Методи дослідження - спектрофотометрія, рентгенофазовий аналіз, ІЧ-Фур'є спектроскопія, метод теплової десорбції азоту, адсорбція метиленового синього, вібраційна магнітометрія. Розроблено методику карбонізації поверхні наночастинок магнетиту та нанокомпозиту магнетит/SiO2. Встановлено оптимальні технологічні параметри карбонізації та органічну речовину для імпрегнування - полігель CS (карбомер 934). Досліджено процеси адсорбції метиленового синього на поверхнях наноструктур, встановлено залежність адсорбційної ємності від вмісту вуглецю на поверхні нанокомпозитів. Методом рентгеноструктурного аналізу засвідчено, що в процесі карбонізації зберігається фаза магнетиту та в процесі відпалу виникає незначна кількість фази <$E gamma~-~roman {Fe sub 2 O sub 3>, наявність якої істотно не впливає на магнітні властивості зразків. Досліджено процеси адсорбції метиленового синього, показано, що адсорбційна ємність поверхні НК зростає зі збільшенням кількості вуглецю в покритті та залежить від хімічної природи органічної речовини, яку використовували для імпрегнації. Найвищі показники адсорбційної ємності А = 24,9 мг/г досягнуто на НК Fe3O4/C у разі використання для імпрегнації карбомера 934. Встановлено, що за певних умов поверхня карбонізованих НК Fe3O4/SiO2/C може містити вуглецеві та кремнеземні "острівці". Така будова поверхні може бути актуальною з точки зору гідрофільно-гідрофобного балансу та розширення можливостей її функціоналізації. Екпериментально виміряно коерцитивну силу, питому намагніченість насичення, залишкову питому намагніченість і відносну залишкову намагніченість синтезованих ансамблів НЧ Fe3O4 і НК Fe3O4/C, Fe3O4/Сол.к-та, Fe3O4/CCS, Fe3O4/SiO2/CCS. Результати роботи можуть бути використані у процесі створення нових магнітокерованих засобів адресної доставки лікарських препаратів і сорбційних матеріалів різного функціонального призначення.

Исследование гидратации полимолочной кислоты и влияния на нее органических растворителей по данным ¹H ЯМР-спектроскопии

Полимолочная кислота (ПМК) относится к биоразлагаемым материалам, для которых оптимальным условием биодеградации является разложение материала на воду и углекислый газ. Поскольку первоначальной стадией биодеградации является насыщение полимера водой, значительный интерес представляет изучение процесса водопоглощения ПМК и влияние на него присутствия ограниченного количества веществ, способных поглощаться полимером. Методом низкотемпературной <^>1H ЯМР спектроскопии изучено состояние воды в ПМК и влияния на него присутствия дейтерохлороформа и смеси 6:1 CDCl3 c трифторуксусной кислотой (ТФУК). Показано, что образцы ПМК способны поглощать не более 1 % воды в течение первого часа и 10 масc. % в течение последующих семи дней насыщения водой. При выдерживании образца ПМК в водной среде в течение недели, вид спектров изменяется, что свидетельствует об изменениях, проходящих в полимерной матрице. На основании изменений в спектрах поглощенной воды можно заключить, что первоначально вода поглощается в виде полиассоциатов, имеющих химический сдвиг в области <$E delta sub roman H~=~5> м.д., а со временем, благодаря процессу диффузии, - локализуется вблизи электронодонорных центров полимера (карбонильных и эфирных групп), с которыми образует водородносвязанные комплексы. Для этих комплексов характерны меньшие значения химического сдвига. При введении в систему ТФУК происходит формирование в полимерной матрице системы кластеров вода-кислота с разным содержанием кислоты. Спектрально это проявляется в появлении нескольких сигналов в области <$E delta sub roman H~=~6~-~9> м.д., различающихся по величине химического сдвига. Большим значениям химического сдвига отвечают кластеры с большей концентрацией кислоты.

Сорбционные свойства сополимеров этиленгликольдиметакрилата и метакриловой кислоты с различной степенью сшивки по отношению к ионам редкоземельных элементов

Методом ионного импринтинга синтезированы сорбционные материалы для редкоземельных элементов на основе сополимеров этиленгликольдиметакрилата и метакриловой кислоты с различной степенью сшивки. Применены 2 подхода ионного импринтинга - химическая иммобилизация и трэппинг. Полученные материалы охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии и ИК-спектроскопии. Синтезированные полимеры представляют собой агрегаты частиц в форме пластинок со щелеобразными порами. Удельная поверхность полученных сорбентов варьируется от 109 до 350 м<^>2/г. Исследованы сорбционные свойства синтезированных полимеров по отношению к ионам редкоземельных элементов и их зависимость от степени сшивки и варианта ионного импринтинга. Наиболее эффективно исследуемые сорбционные материалы извлекают редкоземельные элементы из растворов при pH 6. Максимальная сорбционная емкость полученных сорбентов составляет порядка 0,3 ммоль/г. Согласно полученным результатам, наивысшими значениями коэффициентов распределения характеризуется импринтированный полимер со степенью сшивки 80 %, синтезированный по методу трэппинг. Наблюдаемый тетрадный эффект при адсорбции лантаноидов свидетельствует о химической природе сорбции на синтезированных материалах.

Хеміхромні властивості плівок NiOOH в розчинах формальдегіду

З метою розробки сенсорних та електрохромних матеріалів досліджено оптичні властивості плівок NiOOH у розчинах формальдегіду. Дослідження кінетики оптичних перетворень показали, що за рахунок їх хімічної взаємодії відбувається зміна забарвлення NiOOH. Встановлено, що залежність швидкості зміни пропускання світла <$E DELTA T "/" DELTA t> від концентрації формальдегіду є лінійною в діапазоні 0,5 - 20 ммоль/л. З аналізу циклічних залежностей електрохімічного окиснення Ni(OH)2 до NiOOH і його відновлення під дією формальдегіду показано, що визначення концентрації формальдегіду більше 22 мМ є можливим за абсолютним значенням пропускання світла. Порівняння кінетики хімічного та електрохімічного процесу знебарвлення плівок NiOOH в 0,1 М NaOH показало, що хімічне знебарвлення формальдегідом відбувається ефективніше та в 1,5 разу швидше.

Супрамолекулярні взаємодії природних флавоноїдів з катіонною ПАР етонієм в розчинах і на поверхні нанокремнезему

Показано, що супрамолекулярні взаємодії кверцетину та рутину з катіонною димерною поверхнево-активною речовиною етонієм призводять до зміни їх фізико-хімічних властивостей - батохромного зсуву електронних спектрів поглинання, зменшення величин констант дисоціації, суттєвого збільшення розчинності та адсорбції на поверхні нанокремнезему. Встановлено, що адсорбція флавоноїдів в складі супрамолекулярних комплексів з етонієм збільшується на порядок у порівнянні з водним розчином, а діапазон pH адсорбції визначається властивостями етонію. Визначено константи зв'язування кверцетину (lgKзв = 3,71) та рутину (lgKзв = 2,52) з етонієм.

Фізико-механічні властивості органо-неорганічних композитів на основі поліуретану, силікату натрію та Zn-Al шаруватих подвійних гідроксидів

Mета роботи - створення органо-неорганічних композитів (ОНК) поліуретану, що містять силікат натрію та Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди (ШПГ). Органічною матрицею вибрано макродіізоціанат (МДІ) на основі простого олігоетеру - олігооксипропіленгліколю (ООПГ) Mw = 1052. У процесі синтезу МДІ ізоціанатним компонентом слугував толуїлендіізоціанат (ТДІ). Мольне співвідношення ООПГ:ТДІ складало 1:2. Вміст ізоціанатних груп у МДІ складав = 3,6 мас. %. Синтез ОНК у вигляді плівок проведено шляхом введення розчину Zn-Al ШПГ у силікат натрію з наступним додаванням до реакційної суміші МДІ за постійного перемішування за кімнатної температури. Композиції одержано за співвідношення неорганічної складової до органічної як 40:60 масових часток (мас. ч.) відповідно. Встановлено, що введені Zn-Al ШПГ хімічно не зв'язуються з складовими ОНК, а відіграють роль модифікатора-наповнювача. Рентгенографічні дослідження показали, що за введення модифікатора формується однорідна аморфна система. Вивчення фізико-механічних характеристик створених ОНК показало, що введення Zn-Al ШПГ призводить до зменшення міцності у випадку розтягування, що супроводжується одночасним збільшенням подовження за розтягування зразків ОНК. Очевидним поясненням змін фізико-механічних характеристик створених ОНК є те, що введення Zn-Al ШПГ призводить до зміни міжфазної взаємодії силікату натрію з полімерною матрицею, що визначає структуру цих композитів, а отже, і механічні характеристики. Встановлено підвищення показників сорбційної ємності води створених композитів. Розробка наноматеріалів для застосування як наповнювача поліуретанів є перспективним напрямком досліджень, оскільки ці композити можна використовувати як захисні покриття для залізобетонних конструкцій.

Interfacial behavior of methane and organic solvents with low freezing points upon interaction with hydrophilic and hydrophobic nanosilicas = Міжфазна поведінка метану і органічних розчинників з низькою точкою замерзання при взаємодії з гідрофільним та гідрофобним кремнеземом

Характеристики фазового стану адсорбованої речовини при зміні температури часто невідомі через вплив ефектів обмеженого простору в порах адсорбентів на зв'язані з поверхнею сполуки. Теорія адсорбції вважає, що на поверхні або в порах адсорбентів адсорбат формує флюїд, густина якого має проміжне значення між густиною газу і рідини. Мета роботи - вивчення можливості переходу адсорбованих речовин у твердий стан за температури вищої за точку замерзання. Адсорбція розчинників (ацетон, етанол) на гідроущільненому кремнеземі A-300 і його суміші з гідрофобним AM1 (А-300, модифікований диметилдихлорсиланом), адсорбція метану на гідратовані (h = 0,1 г/г) кремнеземи та поведінка води залежно від температури були проаналізовані з використанням ЯМР <^>1H спектроскопії, кріопорометрії і квантової хімії. Частина органічних сполук, адсорбованих на кремнеземі, є нерухомою за температур, вищих за їх точку замерзання, і вони не дають внеску в спектри ЯМР статичних зразків. Сигнал метану зростає з температурою внаслідок підвищення молекулярної рухливості та структурних змін у кластерах рухливої води, які є зв'язаними у порожнинах проміж наночастинками кремнезему, що утворюють агрегати. Більше ущільнення A-300, ніж A-300/AM1 (внаслідок ефекту наночастинок AM1, які перешкоджають формуванню міцних контактів між гідрофільними наночастинками А-300), призводить до зменшення адсорбції метану. Сильніша механічна обробка A-300/AM1 (h = 0,1 г/г) посилює адсорбцію метану. Цей ефект пов'язаний із підвищенням рухливості молекул метану з Т, оскільки за низьких температур ці молекули практично є нерухомими в пустотах між наночастинками і замороженими або слабко рухливими кластерами води, які частково заповнюють вузькі пори (порожннини) в агрегатах і агломератах NPNP.