Innovative proposal for N2 capturing in Liquid Argon using the Li-FAU molecular Sieve

分子筛 筛子(范畴论) 材料科学 纳米技术 物理 化学 原子物理学 有机化学 数学 离散数学 吸附
作者
Dilson Cardoso,E. Segreto,Ivana Helena da Cruz,Edilene Deise da Silva,Iago W. Zapelini,Rosembergue Gabriel Lima Gonçalves,G. S. Freitas,Ana Maria Caffer,Júlio César Pinto de Souza,Denise S. Christovam,Ítalo Odone Mazali,Cristhiane Reis,Elisabete M. Assaf,José M. Assaf,Renato Soccol,Pedro Bianchi Neto,Gustavo S. Wiederhecker,Dirceu Noriler,Cezar Rodrigo Aguiar dos Santos,Krystal Brant,M. B. Fontes,Natacha Oliveira,Daniel Correia,H. Frandini,Frederico Luciano Demolin,André Abel Augusto,Roza Doubnik,Mark Adamowski,David Montanari,Thiago P. Mayer Alegre,C. Adriano,A.A. Machado,P. G. Pagliuso
出处
期刊:Journal of Instrumentation [Institute of Physics]
卷期号:19 (08): C08001-C08001
标识
DOI:10.1088/1748-0221/19/08/c08001
摘要

Abstract In this work, we unveil the potential of nitrogen (N 2 ) adsorption from Liquid Argon (LAr) through the molecular sieves (zeolites) Li-FAU Adsorbents. We report detailed studies about N 2 gas adsorption at T = 89 K using a commercial Micromeritics ASAP-2420 equipment and N 2 purification from LAr using the Purification Cryostat (PuLArC) at IFGW/Unicamp. We argue that the N 2 adsorption by the Li-FAU is possible thanks to the stronger interaction of N 2 with the lithium cations present in zeolite Li-FAU. In fact, the experiments performed in PuLArC have unequivocally shown that the Li-FAU adsorbent was capable of capturing N 2 , reducing a N 2 contamination of 20–50 ppm to 0.1–1.0 ppm in 1–2 hours of circulation time in LAr for several runs. This result demonstrated the great potential of the Li-FAU adsorbent for N 2 capturing in LAr and invoke further tests of this material in larger scale LAr cryostats in order to confirm the innovative proposal of using the Li-FAU molecular sieve in replacement of Molecular Sieve 4A, currently used in LAr cryostats for neutrino experiments.
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