ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ КАРБОНИЗАЦИИ КОРЫ ЛИСТВЕННИЦЫ НА СТРОЕНИЕ И СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЕЙ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ МЕТОДОМ ТЕРМОЩЕЛОЧНОЙ АКТИВАЦИИ
УДК 661.832.2:544.723
Аннотация
Приведены результаты исследования влияния температуры и скорости нагрева в процессе предварительной карбонизации коры лиственницы на формирование пористой структуры карбонизатов и активированных углей (АУ), полученных в результате активации карбонизатов в присутствии гидроксида калия. Показана возможность регулирования пористой структуры и сорбционных свойств АУ за счет вариации условий предварительной карбонизации коры лиственницы. Установлено, что АУ на основе карбонизатов, полученных со скоростью нагрева 10 °С/мин, имеют микропористую структуру (доля микропор 52.6–67.8%) и характеризуются низкой сорбционной активностью по метиленовому синему (38.3–273.1 мг/г) и витамину В12 (9.6–20.2 мг/г). Увеличение скорости нагрева до 80 °С/мин при получении карбонизатов приводит к увеличению значений удельной площади поверхности, общего объема пор и объема мезопор для АУ на их основе. Определено, что наиболее развитой пористой структурой обладают активированные угли на основе карбонизатов, полученных при 300 и 400 °С со скоростью нагрева 80 °С/мин (удельная поверхность 1776 и 2035 м2/г, объем пор 0.85 и 0.94 см3/г, доля микропор 42.4 и 36.2% соответственно). По способности сорбировать йод, метиленовый синий и витамин В12 эти АУ превосходят промышленный активный угль медицинского назначения УА-Н из древесины березы.
Скачивания
Metrics
Литература
Kuznetsov B.N., Chesnokov N.V., Ivanov I.P., Veprikova Ye.V., Ivanchenko N.M. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Khimiya, 2015, vol. 8, no. 2, pp. 232–255. https://doi.org/10.17516/1998-2836-2015-8-2-232-255. (in Russ.).
Pasztory Z., Mohacsine I.R., Gorbacheva G., Borcsok Z. BioResources, 2016, vol. 11, no. 3, pp. 7859–7888. https://doi.org/10.15376/biores.11.3.Pasztory.
Xie Ya., Wang L., Li H., Westholm L.J., Carvalho L., Thorin E., Yu Zh., Yu X., Skreiberg Ø. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2022, vol. 161, 105405. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2021.105405.
Zellner T., Prasa D., Farber E., Hoffmann-Walbeck P., Genser D., Eyer F. Deutsches Arzteblatt Int., 2019, vol. 116, no. 18, pp. 311–317. https://doi.org/10.3238/arztebl.2019.0311.
Burchacka E., Lukaszewicz M., Kulazynski M. J. Bioorganic Chemistry, 2019, vol. 93, pp. 1–7. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2019.02.029.
Morozova A.A., Lyga L.K., Yermolenko I.N. Zhurnal prikladnoy khimii, 1989, no. 12, pp. 2777–2781. (in Russ.).
Zhang J., Zhang W., Zhang Y. BioResources, 2018, vol. 10, no. 1, pp. 566–574.
Veprikova Ye.V., Ivanov I.P., Chesnokov N.V., Kuznetsov B.N. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Khimiya, 2018, vol. 11, no. 4, pp. 488–499. https://doi.org/10.17516/1998-2836-0093. (in Russ.).
Luo Y., Street J., Steele P., Entsminger E., Guda V. BioResources, 2016, vol. 11, no. 4, pp. 10433–10447. https://doi.org/10.15370/biores.11.4.
Mikova N.M., Ivanov I.P., Fetisova O.Yu., Kuznetsov B.N. Russ. J. Appl. Chem., 2020, vol. 93, no. 9, pp. 1152–1159. https://doi.org/10.1134/S1070427220090062.
Mishra P.K., Shesstna K.R., Oli H.B., Shrestha T., Joshi L.P., Shrestha R.L., Bhattarai D.P. Journal of the Taiwan In-stitute of Chemical Engineers, 2024, vol. 165, 105761. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2024.105761.
Vervikishko D.Ye., Shkol'nikov Ye.I., Yanilkin I.V., Chirkov Yu.G., Rostokin V.I. Elektrokhimiya, 2017, vol. 53, no. 5, pp. 567–577. https://doi.org/10.7868/S0424857017050164. (in Russ.).
Mikova N.M., Ivanov I.P., Zhizhayev A.M., Kuznetsov B.N. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Khimiya, 2024, vol. 17, no. 3, pp. 407–418. (in Russ.).
Ivanov I.P., Veprikova Ye.V., Chesnokov N.V. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Khimiya, 2022, vol. 15, no. 2, pp. 265–274. https://doi.org/10.17516/1998-2836-0291. (in Russ.).
ISO 9277:2010-09 (E). Determination of the specific surface area of solids by gas adsorption – BET method.
Landers J., Gor G.Yu., Neimark A.V. Colloids and Surfaces. A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2013, vol. 437, pp. 3–32. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.01.007.
Linares-Solano A., Lillo-Ródenas M.A., Marco-Lozar J.P., Kunowsky M., Romero-Anaya A.J. Int. J. Energy, Envir. Econom., 2012, vol. 20, no.4, pp. 59–91.
Lillo-Rodenas M.A., Marco-Lozar J.P., Cazorla-Amoros D., Linares-Solano A. J. Anal. Appl. Pyrolysis, 2007, vol. 80, pp. 166–174. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2007.01.014.
Pavlenko V.V., Zakharov A.Yu., Ayaganov Zh.Ye., Mansurov Z.A. Uspekhi khimii, 2024, vol. 93, no. 9, RCR5122. https://doi.org/10.59761/RCR5122. (in Russ.).
Veprikova Ye.V., Ivanov I.P. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 4, pp. 289–296. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020047378. (in Russ.).
Copyright (c) 2025 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
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.
