Исследование термощелочной активации лигнина из соломы пшеницы, строения и свойств получаемых активных углей

  • Надежда Михайловна Микова Институт химии и химической технологии СО РАН Email: nm@icct.ru
  • Иван Петрович Иванов Институт химии и химической технологии СО РАН Email: ivanov@icct.ru
  • Николай Васильевич Чесноков Институт химии и химической технологии СО РАН Красноярский научный центр СО РАН Email: cnv@icct.ru
  • Борис Николаевич Кузнецов Институт химии и химической технологии СО РАН Сибирский федеральный университет Email: inm@icct.ru
DOI_disc_logo https://doi.org/10.14258/jcprm.1403227
Ключевые слова: лигнин соломы, карбонизация, щелочная активация, углеродный материал, пористость, адсорбционные свойства

Аннотация

Изучено влияние условий термообработки лигнина, выделенного из соломы пшеницы, на структуру и адсорбционные свойства получаемых углеродных материалов (УМ). Термоактивация лигнина КОН и NaOH способствует развитию удельной поверхности получаемых УМ до 2680 м2/г и пористого объема до 1,35–1,39 см3/г. Предварительная карбонизация лигнина при 800 °С, предшествующая активации щелочами, несколько снижает удельную поверхность (до 2000 м2/г), но способствует формированию микропористых УМ с узким распределением пор по размерам (1,7–1,9 нм). Полученные УМ обладают высокой сорбционной активностью по отношению к бензолу и водороду.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Надежда Михайловна Микова, Институт химии и химической технологии СО РАН
Старший научный сотрудник, кандидат химических наук
Иван Петрович Иванов, Институт химии и химической технологии СО РАН
Старший научный сотрудник, кандидат технических наук
Николай Васильевич Чесноков, Институт химии и химической технологии СО РАН Красноярский научный центр СО РАН

заместитель директора Института химии и химической технологии СО РАН, заместитель председателя Красноярского научного центра СО РАН доктор химических наук

Борис Николаевич Кузнецов, Институт химии и химической технологии СО РАН Сибирский федеральный университет

первый заместитель директора Института химии и химической технологии СО РАН, профессор, доктор химических наук, заведующий кафедрой аналитической и органической химии Сибирского федерального университета, тел.: (391) 249-48-94

Литература

Dizhbite T., Zakis G., Kizima A., Lazareva E., Rossinskaya G., Jurkjane V., Telysheva G., Viesturs U. Lignin –

a useful bioresourse for the production of sorption-active materials // Bioresour. Technol. 1999. Vol. 67. Pp. 221–228.

Khezami L., Chetouani A., Taouk B., Capart R. Production and characterisation of activated carbon from wood component in powder cellulose, lignin, xylan // Powder Technol. 2005. Vol. 157. Pp. 48–56.

Kuznetsov B.N., Shchipko M.L. The conversion of wood lignin to char materials in a fluidized bed of Al-Cu-Cr oxide catalysts // Bioresour. Technol. 1995. Vol. 52. Pp. 13–19.

Suhas Carrot P.J.M., Ribeiro Carrot M.M.L. Lignin – from natural adsorbent to activated carbon: A review // Bioresource Technology. 2007. Vol. 98. Pp. 2301–2312.

Baklanova O.N., Plaksin G.V., Drozdov V.A., Duplyakin V.K., Chesnokov N.V., Kuznetsov B.N. Preparation of microporous sorbents from cedar nutshells and hydrolytic lignin // Carbon. 2003. Vol. 42. Pp. 1793–1800.

Hayashi J., Muroyama K., Gomes V.C., Watkinson A.P. Fractal dimensions of activated carbon prepared from lignin by chemical activation // Carbon. 2002. Vol. 40. Pp. 630–632.

Guo Yu., Yu K., Wang Z., Xu H. Effects of activation condition on preparation of porous carbon from rice husk // Carbon. 2000. Vol. 41. Pp. 1645–1648.

Babel K., Jurewicz K. KOH activated lignin based nanostructured carbon exhibiting high hydrogen electrosorption // Carbon. 2008. Vol. 46. Pp. 1948–1956.

Zou Y., Han B.-X. Preparation of activated carbons from Chinese coal and hydrolysis lignin // Adsorp. Sci. Technol. 2001. Vol. 19. Pp. 59–72.

Strezov V., Patterson M., Zymla V., Fisher K., Evans T.J., Nelson P.F Fundamental aspects of biomass carbonization // J. Appl. Pyrolysis. 2007. Vol. 79. Pp. 91–100.

Грэг С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М., 1984. 306 c.

Huidobro, A.C. Pastor, F. Rodriguez-Reinoso. Preparation of activated carbon cloth from viscous rayon: Part IV. Chemical activation // Carbon. 2001. Vol. 39, N3. Pp. 389–398.

Hayashi J., Kazehaya A., Muroyama K., Watkinson A.P. Preparation of activated carbons from lignin by chemical activation // Carbon. 2000. Vol. 38. Pp. 1873–1878.

Lillo–Rodenas M.A., Marco-Lozar J.P., Cazorla–Amoros D., Linares–Solano A. Activated carbons prepared by pyrolysis of mixtures of carbon precursor/alkaline hydroxide // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2007. Vol. 80. Pp. 166–174.

Карманов А.П., Деркачева О.Ю. Применение ИК-Фурье спектроскопии для исследования лигнинов травянистых растений // Химия растительного сырья. 2012. №1. С. 61–70.

Хергерт Г.Л. ИК-спектры лигнина. М., 1975. 632 с.

Rui-Qin Sun, Lin-Bing Sun, Yuan Chun, Qin-Hua Xu. Catalytic performance of porous carbons obtained by chemical activation // Carbon. 2008. Vol. 46. Pp. 1757–1764.

Lillo–Rodenas M.A., Juan-Juan J., Cazorla–Amoros D., Linares–Solano A. About reaction occurring during chemical activation with hydroxides // Carbon. 2004. Vol. 42. Pp. 1371–1373.

Kubo S., Uraki Y., Sano Y. Catalytic graphitization of hardwood acetic acid lignin with nickel acetate // J. Wood Sci. 2003. Vol. 49. Pp. 188–192.

Xue R., Shen Z. Formation of graphite-potassium intercalation compounds during activation of MCMB with KOH // Carbon. 2003. Vol. 41. Pp. 1851–1864.

Опубликован
2014-10-01
Как цитировать
1. Микова Н. М., Иванов И. П., Чесноков Н. В., Кузнецов Б. Н. Исследование термощелочной активации лигнина из соломы пшеницы, строения и свойств получаемых активных углей // Химия растительного сырья, 2014. № 3. С. 227-234. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/jcprm.1403227.
Выпуск
№ 3 (2014)
Раздел
Технологии

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:

1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.