Synteza i właściwości adsorpcyjne mikroporowatych węgli aktywnych otrzymywanych z żywic jonowymiennych na bazie kopolimeru styrenu i diwinylobenzenu

• Autorzy: Osuchowski Ł. , Rytel P. , Jóźwik K. , Szmigielski R. , Kwiatkowska-Wójcik W. , Harmata W.

Warianty tytułu

EN

Synthesis and Adsorption Properties of Microporous Activated Carbons Obtained from Ion Exchange Resins Based on a Copolymer of Styrene and Divinylbenzene

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy podjęto próby wykorzystania materiału rezydualnego w postaci żywicy jonowymiennej Amberjet 1200H na bazie kopolimeru styrenu i diwinylobenzenu. Celem badań było uzyskanie węgli aktywnych o wysokich właściwościach adsorpcyjnych. Ocenę przydatności uzyskanych materiałów przeprowadzono z użyciem izoterm adsorpcji azotu w 77 K i wodoru w 77 K. Uzyskano pyliste węgle aktywne, z których najlepszy posiadał powierzchnię właściwą na poziomie 2900 m2 g−1 oraz adsorpcji wodoru na poziomie 3% masowych. Otrzymane materiały porównano z komercyjnie dostępnymi węglami aktywnymi uzyskanymi z innych materiałów odpadowych.

EN

In this work was attempted to use the residual material in the form of an ion exchange resin Amberjet 1200H-based copolymer of styrene and divinylbenzene. The aim of this study was to obtain activated carbons with high values of adsorption parameters. Assessments of the suitability of the materials were derived using nitrogen adsorption isotherms at 77 K and hydrogen at 77 K. There were obtained powdered activated carbons, which had the best surface area of 2900 m2 at g−1 and a hydrogen adsorption at 3 wt. %. The resulting material was compared to commercially available activated carbons derived from other waste materials.

Słowa kluczowe

PL

węgiel aktywny; struktura porowata; żywice jonowymienne

EN

activated carbon; porous structure; ion-exchange resin

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 16, nr 3
• Strony: 385--395
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.

Twórcy

autor

Osuchowski Ł.

• Wojskowy Instytut Chemii i Radiometrii al. gen. Antoniego Chruściela „Montera” 105, 00-910 Warszawa

autor

Rytel P.

• Wojskowy Instytut Chemii i Radiometrii al. gen. Antoniego Chruściela „Montera” 105, 00-910 Warszawa

autor

Jóźwik K.

• Wojskowy Instytut Chemii i Radiometrii al. gen. Antoniego Chruściela „Montera” 105, 00-910 Warszawa

autor

Szmigielski R.

• Wojskowy Instytut Chemii i Radiometrii al. gen. Antoniego Chruściela „Montera” 105, 00-910 Warszawa

autor

Kwiatkowska-Wójcik W.

• PSO MASKPOL S.A., Konieczki, 42-140 Panki

autor

Harmata W.

• Wojskowa Akademia Techniczna ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 49

Bibliografia

• [1] Wang Q., Liang X., Qiao W., Liu Ch., Liu X., Zhan L., Ling L., Preparation of polystyrene- -based activated carbon spheres with high surface area and their adsorption to dibenzothiophene, Fuel Processing Technology 2009, 90, 381-387.
• [2] Dias J.M., Alvim-Ferraz M.C.M., Almeida M.F., Rivera-Utrilla J., Sanchez-Polo M., Waste materials for activated carbon preparation and its use in aqueous-phase treatment: a review, J. Environ. Manage. 2007, 85, 833-846.
• [3] Szmigielski R., Zietek S., Swiatkowski A., Palijczuk D., Kielczewski M., Non-carcinogenic carbon sorbents for respiratory protection, J. Hazard Mater. 2009, April, 30, 163(2-3).
• [4] Bratek W., Świątkowski A., Pakuła M., Biniakd S., Bystrzejewski M., Szmigielski R., Characteristics of activated carbon prepared from waste PET by carbon dioxide activation, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 2013, 100, 192-198.
• [5] Jincheng Wei, Peng Liang, Xiaoxin Cao, Xia Huang, Use of inexpensive semicoke and activated carbon as biocathode in microbial fuel cells, Bioresource Technology 2011, 102, 10431-10435.
• [6] Centeno T.A., Rubiera F., Stoeckli F., Recycling of residues as precursors of carbons for supercapacitors, Proceedings of the 1st Spanish National Conference on Advances in Materials Recycling and Eco-Energy, Madrid 2009, S04-2.
• [7] Parra J.B., Ania C.O., Arenillas A., Rubiera F., Pis J.J., High value carbon materials from PET recycling, Applied Surface Science 2004, 238, 304-308.
• [8] Nowicki J.P., Wodór jako nowy nośnik energii, Ossolineum, Wrocław 1983.
• [9] Surygała J., Wodór jako paliwo, WNT, Warszawa 2008.
• [10] Sevilla M., Fueretes A.B., Mokaya R., Preparation and hydrogen storage capacity of highly porous activated carbon materials derived from polythiophene, International Journal of Hydrogen Energy 2011, 36.
• [11] Jorda-Beneyto M., Suarez-Garcia F., Lozano-Castello D., Cazorla-Amoros D., Linares-Solano A., Hydrogen storage on chemically activated carbons and carbon nanomaterials at high pressures, Carbon 2007, 45.
• [12] Buczek B., Czepirski L., Cryoadsorption of hydrogen on carbonaceous materials, [w:] Paliwa i Energia XXI wieku, Wydawnictwa AGH, Kraków 2004, 195-198.
• [13] Jimenez V., Ramirez-Lucas A., Sanchez P., Valverde J.L., Romero A., Hydrogen storage in different carbon materials: Influence of the porosity development by chemical activation, Applied Surface Science 2012, 258.
• [14] Czepirski L., Buczek B., Adsorpcja wodoru na materiałach węglowych, Mat. konf. Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle, Częstochowa-Ustroń 2004.
• [15] Czepirski L., Porowate materiały węglowe w układach magazynowania energii, Gospodarka surowcami mineralnymi, Kraków 2007.
• [16] Sevilla M., Fuertes A.B., Mokaya R., Preparation and hydrogen storage capacity of highly porous activated carbon materials derived from polythiophene, International Journal of Hydrogen Energy 2011, 36.
• [17] Texier-Mandoki N., Dentzer J., Piquero T., Saadallah S., David P., Vix-Guterl C., Hydrogen storage in activated carbon materials: Role of the nanoporous texture, Letters to the Editor, Carbon 2004, 42.
• [18] Zubizarreta L., Arenillas A., Pis J.J., Carbon materials for H2 storage, International Journal of Hydrogen Energy 2009, 34, 4575-4581.
• [19] Marsh H., Yan D.S., O'Grady T.M., Wennerberg A., Formation of active carbons from cokes using potassium hydroxide, Carbon 1984, 22, 603-611.
• [20] Maciá-Agulló J.A., Moore B.C., Cazorla-Amorós D., Linares-Solano A., Chemical activation by KOH and NaOH of carbon materials with different crystallinity, Proceedings of Carbon’03, Int. Conf. on Carbon, CD-ROM, Oviedo 2003.
• [21] Lozano-Castello D., Lillo-Rodenas M.A., Cazorla-Amorós D., Linares-Solano A., Preparation of activated carbons from Spanish anthracite I. Activation by KOH, Carbon 2001, 39, 741-749.
• [22] Khezami L., Chetouani A., Taouk B., Capart R., Production and characterisation of activated carbon from wood components in powder: Cellulose, lignin, xylan, Powder Technology 2005, 157, 48-56.
• [23] Evans M.J.B., Halliop E., MacDonald J.A.F., The production of chemically-activated carbon, Carbon 1999, 37, 269-274.
• [24] Teng H., Wang S., Preparation of porous carbons from phenol-formaldehyde resins with chemical and physical activation, Carbon 2000, 38, 817-824.
• [25] Wu M., Zha Q., Qiu J., Guo Y., Shang H., Yuan A., Preparation and characterization of porous carbons from PAN-based preoxidized cloth by KOH activation, Carbon 2004, 42, 205--210.
• [26] Verheyen V., Rathbone R., Jagtoyen M., Derbyshire F., Activated extrudates by oxidation and KOH activation of bituminous coal, Carbon 1995, 33, 763-772.
• [27] Texier-Mandoki N., Dentzer J., Piquero T., Saadallah S., David P., Vix-Guterl C., Hydrogen storage in activated carbon materials: Role of the nanoporous texture, Carbon 2004, 42, 2744-2747.
• [28] Dillon A.C., Heben M.J., Hydrogen storage using carbon adsorbents: past, present and future, Appl. Phys. A 2001, 72, 133-142.