Wpływ sposobu aktywacji biowęgla na właściwości węgla aktywnego

• Autorzy: Jurkiewicz Martyna , Bilewicz Paweł , Musik Marlena , Kucharska Edyta , Pełech Robert

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2023.3.10

Warianty tytułu

EN

Effect of biocarbon activation method on activated carbon properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono badania właściwości adsorpcyjnych aktywowanego biowęgla względem adsorpcji błękitu metylenowego (MB) z roztworu wodnego. Przeprowadzono aktywację chemiczną za pomocą chlorku cynku, kwasu fosforowego(V), węglanów wapnia i sodu, wodorowęglanu sodu, wodorotlenków wapnia, sodu i potasu oraz aktywację fizyczną z wykorzystaniem pary wodnej. Uzyskane węgle aktywne charakteryzowały się powierzchnią właściwą w zakresie 180-1300 m²/g. Aktywacja KOH i NaOH umożliwiła uzyskanie węgla aktywnego o największych powierzchniach właściwych. W wyniku aktywacji parowej uzyskano mniejsze rozwinięcie powierzchni, jednak procedura ta znacznie ograniczała ilość powstających ścieków, wykonanych operacji, a także koszt procesu. Do opisu izoterm adsorpcji MB zastosowano model równowagi adsorpcji Langmuira. Obliczona na podstawie tego modelu powierzchnia zajmowana przez cząsteczki MB była zbieżna z wartościami powierzchni właściwej uzyskanymi metodą BET. Wartość stałej równowagi modelu Langmuira skorelowano zależnością wykładniczą z zawartością tlenu w uzyskanych węglach aktywnych.

EN

Biocarbon was chem. activated with ZnCl₂, H₃PO₄ , CaCO₃ , Na₂CO₃ , Ca(OH)₂, NaOH and KOH or phys. activated with steam. The adsorption properties of the activated biocarbon were studied in relation to the adsorption of methylene blue (MB) from aq. soln. The activated carbons had a sp. surface area in the range of 180-1300 m²/g. Activation with KOH and NaOH yielded carbons with the highest sp. surface area, while activation with steam resulted in less surface area development, but significantly reduced the amt. of generated wastewater. The Langmuir adsorption equil. model was used to describe the MB adsorption isotherm. The surface area occupied by MB molecules calculated from the model coincided with the sp. surface area values obtained by the BET method. The value of the equil. constant of the Langmuir model was exponentially correlated with the O content in the obtained activated carbons.

Słowa kluczowe

PL

biowęgiel aktywny; metody aktywacji; izoterma Langmuira; właściwości sorpcyjne

EN

activated biocarbon; activation method; Langmuir isotherm; sorption properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 102, nr 3
• Strony: 305--308
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jurkiewicz Martyna

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

• https://orcid.org/0000-0002-8807-6151

autor

Bilewicz Paweł

• Dancoal Sp. z o.o., Goleniów

autor

Musik Marlena

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

• https://orcid.org/0000-0001-5521-2893

autor

Kucharska Edyta

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

• https://orcid.org/0000-0002-6380-5848

autor

Pełech Robert

• Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Materiałów Polimerowych, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, al. Piastów 42, 71-065 Szczecin

• https://orcid.org/0000-0002-8461-7707

Bibliografia

• [1] G.J.F. Cruz, L. Kuboňová, D.Y. Aguirre, L. Matějová, P. Peikertová, I. Troppová, E. Cegmed, A. Wach, P. Kustrowski, M.M. Gomez, L. Obalová, ACS Sustain. Chem. Eng. 2017, 5, nr 3, 2368, https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.6b02703.
• [2] D. Karthik, V. Baheti, J. Militky, M.S. Naeem, V. Tunakova, A. Ali, Materials 2021, 14, nr 21, https://doi.org/10.3390/ma14216433.
• [3] J. Choma, K. Jedynak, D. Jamioła, M. Jaroniec, Ochr. Środ. 2012, 34, nr 2, 3.
• [4] J. Choma, M. Kloske, Ochr. Środ. 1999, 21, nr 2, 3.
• [5] S.Z. Naji, C.T. Tye, Energy Convers. Manag. X 2022, 13, 100152, https://doi. org/10.1016/j.ecmx.2021.100152.
• [6] A.H. Wazir, I. ul Haq, A. Manan, A. Khan, Int. J. Coal Prep. Util. 2022, 42, nr 5, 1477, https://doi.org/10.1080/19392699.2020.1727896.
• [7] K. MacDermid-Watts, R. Pradhan, A. Dutta, Waste Biomass Valorization 2021, 12, nr 5, 2171, https://doi.org/10.1007/s12649-020-01134-x.
• [8] D. Graham, J. Phys. Chem. 1955, 59, nr 9, 896, https://doi.org/10.1021/j150531a022.
• [9] I. Pełech, U. Narkiewicz, D. Moszyński, R. Pełech, J. Mater. Res. 2012, 27, nr 18, 2368, https://doi.org/10.1557/jmr.2012.243.
• [10] I. Pełech, R. Pełech, U. Narkiewicz, D. Moszyński, A. Jędrzejewska, B. Witkowski, J. Nanomater. 2013, 836281, https://doi.org/10.1155/2013/836281.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).