Synthesis of carbon/α-Al2O3 composite adsorbents for the elimination of methyl-ethyl ketone vapour

• Autorzy: Kuśtrowski P. , Molenda M. , Janus R. , Kochanowski A. , Piwowarska Z.

Warianty tytułu

PL

Otrzymywanie kompozytowych adsorbentów węgiel/α-Al2O3 do eliminowania par ketonu metylowo-etylowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

α-Al2O3 has been modified by the deposition of different amounts of polyacrylonitrile (PAN) via precipitation radical polymerization in an aqueous suspension. Carbonization of the product performed in an inert atmosphere at 350 °C resulted in obtaining of a carbon layer supported on the surface of α-Al2O3. The content of carbon in the composites was determined by temperature-programmed oxidation, whereas textural properties of the synthesized samples were studied by low-temperature sorption of N2 (BET). The carbon/α-Al2O3 composites appeared to be effective adsorbents of methyl ethyl ketone vapour.

PL

Zmodyfikowano powierzchniowo tlenek glinu osadzając na nim w wyniku prowadzonej w wodnej zawiesinie α-Al2O3 rodnikowej polimeryzacji akrylonitrylu różne ilości PAN (2,3; 3,1 lub 3,8 moli PAN na 1 mol tlenku glinu). Badania termograwimetryczne wykonane w przepływie gazu obojętnego (rys. 1) pozwoliły na określenie mechanizmu termicznego rozkładu tak osadzonego PAN oraz na wytypowanie optymalnej temperatury karbonizacji uzyskanych materiałów prekursorowych (350 ° C w argonie). Wyniki temperaturowo-programowanego utlenienia (rys. 2) umożliwiły zdefiniowanie stabilności termicznej karbonizatów w atmosferze powietrza oraz wyznaczenie zawartości w nich węgla; wyniosła ona (w zależności od udziału PAN) 12,8; 25,8 lub 42,1 % mas. C. Zaobserwowano, że zawartość ta jest skorelowana z parametrami teksturalnymi (powierzchnią właściwą oraz całkowitą objętością porów) karbonizowanego materiału (tabela 1). Powierzchnia właściwa wyznaczona metodą BET maleje z 29,1m²/g (niemodyfikowany α-Al2O3) do 13,1m²/g w przypadku próbki z największą zawartością C. Preparaty przetestowano w roli adsorbentów par ketonu metylowo-etylowego (MEK) z powietrza (rys. 3). Stwierdzono wyraźny wzrost efektywności adsorpcji spowodowany obecnością węgla, zwiększającej się wraz ze zwiększaniem zawartości C, do 0,0201g MEK na1g adsorbenta.

Słowa kluczowe

EN

polyacrylonitrile; aluminum oxide (alpha-Al2O3); composite materials; deposition; carbonization; adsorbents; volatile organic compounds

PL

poliakrylonitryl; tlenek glinu (alpha-Al2O3); materiały kompozytowe; osadzanie warstw polimerowych na nośniku; karbonizacja; adsorbenty; lotne związki organiczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 55, nr 6
• Strony: 457--460
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kuśtrowski P.

autor

Molenda M.

autor

Janus R.

autor

Kochanowski A.

autor

Piwowarska Z.

• Jagiellonian University, Faculty of Chemistry, Department of Chemical Technology, Ingardena 3, 30-060 Krakow, Poland,

Bibliografia

• 1. Cardoso B., Mestre A. S., Carvalho A. P., Pires J.: Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 5841.
• 2. Ruddy E. N., Carroll L. A.: Chem. Eng. Prog. 1993, 89, 28.
• 3. Szynkowska M., Wojciechowska E., Węglińska A., Paryjczak T.: Przem. Chem. 2009, 88, 712.
• 4. Asakura R., Merita M., Maruyama K., Hatori H., Hamada Y.: J. Mater. Sci. 2004, 39, 201.
• 5. Yalcin N., Sevinc V.: Carbon 2000, 38, 1943.
• 6. Lua A. C., Yang T.: Carbon 2004, 42, 219.
• 7. Lafi W. K.: Biomass Bioenerg. 2001, 20, 57.
• 8. Martinez M. L., Torres M. M., Guzman C. A., Maestri D. M.: Ind. Crops Products 2006, 23, 23.
• 9. Chen X., Jeyaseelan S., Graham N.: Waste Management 2002, 22, 755.
• 10. Villar-Rodil S., Martínez-Alonso A., Pajares J. A., Tascón J. M. D., Jasieńko-Hałat M., Broniek E. , Kaczmarczyk J., Jankowska A., Albiniak A., Siemieniewska T.: Microporous Mesoporous Mat. 2003, 64, 11.
• 11. Kornacki W., Fastyn P., Gierczak T., Gawłowski J. Niedzielski J.: Chromatographia 2006, 63, 67.
• 12. Wiśniewski R., Kozioł A.: Inż. Chem. Procesowa 2007, 28, 747.
• 13. Donnet J. B., Bansal R. C.: “Carbon fibers”, Marcel Dekker, Inc., New York 1990.
• 14. Molenda M., Dziembaj R., Piwowarska Z., Drozdek M.: J. Therm. Anal. Calorim. 2007, 88, 503.
• 15. Men Y., Gnaser H., Ziegler C.: Anal. Bioanal. Chem. 2003, 375, 912.
• 16. Sokolskii D. V., Vozdvizhenskii V. F., Kuanyshev A. S., Kobets A. V.: React. Kinet. Catal. Lett. 1976, 5, 163.
• 17. Zaki M. I., Hasan M. A., Al-Sagheer F. A., Pasupulety L.: Langmuir 2000, 16, 430.
• 18. Rasko J., Kiss J.: Appl. Catal. A General 2005, 287, 252.