Wykorzystanie metody termodynamicznej do charakterystyki strukturalnych i powierzchniowych właściwości węgli aktywnych

• Autorzy: Choma J. , Jaroniec M.

Warianty tytułu

EN

Application of the thermodynamic method for the characterization of structural and surface properties of active carbons

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dla serii polskich, przemysłowych, węgli aktywnych wyznaczono niskotemperaturowe (77 K) izotermy adsorpcji i desorpcji azotu w szerokim przedziale ciśnień względnych. Izotermy te wykorzystano do charakterystyki strukturalnych i powierzchniowych właściwości węgli aktywnych za pomocą metod BET i as oraz termodynamicznej metody analizy funkcji rozkładu potencjału adsorpcyjnego. Charakterystyczne minima tego rozkładu wykorzystano do wyznaczenia całkowitej powierzchni właściwej i objętości mikroporów badanych węgli aktywnych. Termodynamiczna analiza funkcji rozkładu potencjału adsorpcyjnego wyznaczonych dla tych węgli potwierdziła wielostopniowy mechanizm procesu adsorpcyjnego, który obejmuje tworzenie monowarstwy na powierzchni węgla aktywnego, całkowite zapełnienie mikroporów i równoczesne tworzenie wielowarstwy na powierzchni mezoporów, które kończy się ich kondensacyjnym zapełnieniem oraz obejmuje tworzenie wielowarstwy na powierzchni makroporów.

EN

Low temperature (77 K) nitrogen adsorption and desorption isotherms were measured for a series of Polish commercial active carbons over a wide range of relative pressures. These isotherms were used for the characterization of the structural and surface properties of the carbons by the BET and as-plot methods as well as the method based on the analysis of the adsorption potential distribution. The characteristic minima on this distribution were used to evaluate the total surface area and micropore volume of the active carbons studied. Thermodynamic analysis of the adsorption potential distributions measured for the carbons confirmed a multistage adsorption mechanism, which includes the formation of a monolayer on the carbon surface, the completion of volume filling of micropores, and a simultaneous formation of a multilayer on the mesopore surface followed by the capillary condensation in mesopores and the formation of a multilayer on the macropore surfaces.

Słowa kluczowe

PL

węgiel aktywny; charakterystyka strukturalna; potencjał adsorpcyjny

EN

active carbon; structural characteristics; adsorption potential

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 26, nr 1
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Choma J.

autor

Jaroniec M.

• Akademia Świętokrzyska, Instytut Chemii, ul. Chęcińska 5, 25-020 Kielce; Kent State University, Department of Chemistry, Kent, 44 242 Ohio, USA,

Bibliografia

• 1. C. R. BANSAL, J. B. DONNET, F. STOECKLI: Active Carbon, Marcel Dekker, New York 1988.
• 2. H. JANKOWSKA, A. ŚWIĄTKOWSKI, J. CHOMA: Active Carbon. Ellis Harwood Ltd., Chichester 1991.
• 3. J. CHOMA, M. KLOSKE: Otrzymywanie i właściwości impregnowanych węgli aktywnych. Ochrona Środowiska, 1999, nr 2, SS. 3-17.
• 4. M. JARONIEC, J. CHOMA: Theory of gas adsorption on structurally heterogeneous solids and its application for characterizing activated carbons. Chemistry and Physics of Carbon (Ed. P. A. THROWER), 1989, Vol. 22, pp. 197-243.
• 5. K. S. W. SINO, D. H. EV ERETT, R. A. W. HAUL, L. MOSCOU, R. A. PIEROTTI, J. ROUQUEROL, T. SIEMIENIEWSKA: Reporting physisorption data for gas/solid systems with special reference to the determination of surface area and porosity. Pure Appl. Chem., 1985, Vol. 57, pp. 603-619.
• 6. J. CHOMA, M. JARONIEC: Energetic and structural heterogeneity of synthetic microporous carbons. Langmuir, 1997, Vol. 13, pp. 1026-1030.
• 7. M. JARONIEC, K. KANEKO: Physicochemical foundations for characterizing of adsorbents by using high-resolution comparative plots. Langmuir, 1997, Vol. 13, pp. 6589-6596.
• 8. M. KRUK, M. JARONIEC, K. P. OADKAREE: Nitrogen adsorption studies of novel synthetic active carbons. J. Colloid Interface Sci., 1997, Vol. 192, pp. 250-256.
• 9. J. CHOMA, M. JARONIEC: Nowe metody opisu struktury porowatej węgli aktywnych na podstawie danych adsorpcyjnych. Ochrona Środowiska, 1999, nr 3, ss. 13-17.
• 10. S. J. OREOO, K. S. W. SINO: Adsorption, Surface Area and Porosity. Academic Press, London, 1982.
• 11. J. OŚCIK: Adsorpcja. PWN, Warszawa 1979.
• 12. M. M. DUBININ: Adsorpcja i porowatość. WAT, Warszawa 1975.
• 13. J. CHOMA, M. JARONIEC: Termodynamiczna analiza porowatości węgli aktywnych. Karbo, 2001, t. 46, nr 9, ss. 308-313.