ПОЛУЧЕНИЕ, СОСТАВ И СВОЙСТВА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

УДК 661.183.2

  • Ольга Дмитриевна Арефьева Институт химии Дальневосточного отделения РАН; Дальневосточный федеральный университет
  • Людмила Алексеевна Земнухова Институт химии Дальневосточного отделения РАН
  • Анна Васильевна Ковехова Институт химии Дальневосточного отделения РАН; Дальневосточный федеральный университет
  • Наталия Павловна Моргун Дальневосточный федеральный университет
  • Михаил Александрович Цветнов Дальневосточный федеральный университет
Ключевые слова: шелуха риса, подсолнечника, сои, солома риса, скорлупа кедровых орехов, углеродсодержащие материалы, состав, физико-химические свойства

Аннотация

В настоящей работе получены образцы углеродсодержащих материалов из волокнистых остатков рисовой шелухи и соломы, шелухи сои и подсолнечника, кедровой скорлупы при температурах 300, 400 и 500 °С. Определены зольность (3.0–9.3%), содержание водорастворимых веществ (1.2–7.6%), массовая доля влаги (3.0–6.2%), значения рН водной вытяжки (5.4–8.8) и насыпная плотность (66–481 кг/м3). В ИК-спектрах углеродсодержащих материалов из растительного сырья содержатся более выраженные полосы кислородсодержащих функциональных групп по сравнению с медицинскими препаратами и углем БАУ. Образцы находятся в рентгеноаморфном состоянии и с увеличением температуры обжига возрастает степень упорядоченности углеродных сеток. Все образцы имеют слоисто-волокнистую структуру, отличающуюся в зависимости от вида сырья и температуры. Изучена сорбционная активность по отношению к йоду (7.6–58.4%), метиленовому синему (4.2–35.8 мг/г) и метиловому оранжевому (5.2–64.4 мг/г), которая изменяется в зависимости от вида сырья и температуры карбонизации. Показано, что с повышением температуры обжига сорбционная активность образцов увеличивается. Образцы, полученные при 500 °C, обладают высокой поглотительной способностью по йоду (50.8–58.4%), сопоставимой с древесным активированным углем БАУ (60%), и могут использоваться в качестве недорогих пористых углеродных материалов.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Ольга Дмитриевна Арефьева, Институт химии Дальневосточного отделения РАН; Дальневосточный федеральный университет

кандидат педагогических наук, доцент базовой кафедры химических и ресурсосберегающих технологий,  научный сотрудник лаборатории химии редких металлов

Людмила Алексеевна Земнухова, Институт химии Дальневосточного отделения РАН

доктор химических наук, главный научный сотрудник лаборатории химии редких металлов

Анна Васильевна Ковехова, Институт химии Дальневосточного отделения РАН; Дальневосточный федеральный университет

кандидат химических наук,  доцент базовой кафедры химических и ресурсосберегающих технологий,  научный сотрудник лаборатории химии редких металлов

Наталия Павловна Моргун, Дальневосточный федеральный университет

кандидат химических наук, доцент базовой кафедры химических и ресурсосберегающих технологий

Михаил Александрович Цветнов, Дальневосточный федеральный университет

кандидат химических наук, доцент кафедры физической и аналитической химии

Литература

Mukhin V.M. Khimiya v interesakh ustoychivogo razvitiya, 2016, no. 3, pp. 309–316. DOI: 10.15372/KhUR20160305. (in Russ.).

Bambalov N.N. Khimiya tverdogo topliva, 2012, no. 5, pp. 6–10. (in Russ.).

Belyayev Ye.Yu. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2000, no. 2, pp. 5–15. (in Russ.).

Baklanova O.N., Plaksin G.V., Drozdov V.A. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal, 2004, vol. XLVIII, no. 3, pp. 89–94. (in Russ.).

Dmitruk A.F., Lesishina Yu.O., Shendrik T.G., Galushko L.Ya., Gorban' O.A., Chotiy K.Yu. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2005, no. 4, pp. 71–78. (in Russ.).

Saipov A.A, Ivakhnyuk G.K., Kapitonenko Z.V. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo instituta, 2015, vol. 56, no. 30, pp. 63–65. (in Russ.).

Kabulov A.T., Nechipurenko S.V., Yefremov S.A. Trudy Kol'skogo nauchnogo tsentra RAN Khimiya i materi-alovedeniye, 2015, vol. 31, no. 5, pp. 527–531. (in Russ.).

Borghei M., Laocharoen N., Kibena-Poldsepp E., Johansson L.S., Campbell J., Kauppinen E., Tammeveski K., Ro-jas O.J. Applied Catalysis B: Environmental, 2017, vol. 204, no. 5, pp. 394–402. DOI: 10.1016/j.apcatb.2016.11.029.

Rudkovskiy A.V., Parfenov O.G., Shchipko M.L, Kuznetsov B.N. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2000, no. 1, pp. 61–68. (in Russ.).

Zhu Y., Xu G.Y., Zhang X.L., Wang S.J., Li C., Wang G.X. Journal of Alloys and Compounds, 2017, vol. 695, pp. 2246–2252. DOI: 10.1016/j.jallcom.2016.11.075.

Patent 2395336 (RU). 2010. (in Russ.).

Yefremova S.V. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal, 2011, vol. 55, no. 1, pp. 57–62. (in Russ.).

M'int S.V., Aung S.T., Klushin V.N. Uspekhi v khimii i khimicheskoy tekhnologii, 2014, vol. 28, no. 5, pp. 8–10. (in Russ.).

Vurasko A.V., Shapovalova I.O., Petrov L.A., Stoyanov O.V. Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2015, vol. 18, no. 11, pp. 49–56. (in Russ.).

Li M.S., Wu S.C., Peng Y.H., Shih Y.H. Separation and Purification Technology, 2016, vol. 170, no. 1, pp. 102–108. DOI: 10.1016/j.seppur.2016.06.029.

Suc N.V., Chi D.K. Journal of Dispersion Science and Technology, 2017, vol. 38, no. 2, pp. 216–222. DOI: 10.1080/01932691.2016.1155153.

Patent 2597381 (RU). 2016. (in Russ.).

Arnal P.M. MethodsX, 2015, no. 2, pp. 198–203. DOI: 10.1016/j.mex.2015.03.009.

Terent'yev A.P., Luskina B.M. Zhurnal analiticheskoy khimii, 1959, no. 1, pp. 112–117. (in Russ.).

Tarkovskaya I.A. Okislennyy ugol'. [Oxidized coal]. Kiev, 1981, 200 p. (in Russ.).

Smit A.L. Prikladnaya IK-spektroskopiya. [Applied IR spectroscopy]. Moscow, 1982, 328 p. (in Russ.).

Bazarnova N.G., Karpova Ye.V, Katrakov I.B, Markin V.I., Mikushina I.V., Ol'khov Yu.A, Khudenko S.V. Metody issledovaniya drevesiny i yeye proizvodnykh: uchebnoye posobiye. [Methods for the study of wood and its derivatives: a training manual]. Barnaul, 2002, 160 p. (in Russ.).

Romanenko A.V., Simonov P.A. Promyshlennyy kataliz v lektsiyakh. [Industrial catalysis in lectures]. Moscow, 2007, no. 7, pp. 7–110. (in Russ.).

Skripchenko G.B. Khimiya tverdogo topliva, 2009, no. 6, pp. 7–14. (in Russ.).

Mukhin V.M., Chebykin V.V., Galkin Ye.A., Vasil'yev N.P., Medyanik V.S., Tamam'yan A.N. Aktivnyye ugli. Elas-tichnyye sorbenty. Katalizatory, osushiteli i khimicheskiye poglotiteli na ikh osnove: katalog. [Active carbons. Elastic sorbents. Catalysts, dehumidifiers and chemical absorbers based on them: catalog]. Moscow, 2003, 280 p. (in Russ.).

Опубликован
2020-06-10
Как цитировать
1. Арефьева О. Д., Земнухова Л. А., Ковехова А. В., Моргун Н. П., Цветнов М. А. ПОЛУЧЕНИЕ, СОСТАВ И СВОЙСТВА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ // Химия растительного сырья, 2020. № 2. С. 381-388. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/6292.
Выпуск
Раздел
Применение