Adsorpcyjna charakterystyka węgli aktywnych o bardzo dobrze rozwiniętej porowatości

• Autorzy: Choma J. , Jaroniec M. , Ustinov E. A.

Warianty tytułu

EN

Adsorption characterization of active carbons of well developed porosity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dla trzech przemysłowych węgli aktywnych wyznaczono metodą wolumetryczną niskotemperaturowe (77 K) izotermy adsorpcji i desorpcji azotu w szerokim przedziale ciśnień względnych (od ok. 10-6 do ok. 1,0). Izotermy te wykorzystano do charakterystyki strukturalnych i energetycznych właściwości węgli aktywnych o wyjątkowo dobrze rozwiniętej porowatości. W tym celu wykorzystano metody BET i as oraz metodę wynikającą z niezlokalizowanej teorii funkcjonału gęstości (NLDFT). Kombinacja powszechnie znanych oraz nowoczesnych, dopiero wprowadzanych, metod analizy porowatości pozwoliła na kompletną, ilościową ocenę mikro i mezoporowatości badanych węgli aktywnych. Parametry struktury porowatej, jak powierzchnia właściwa BET, całkowita powierzchnia właściwa, objętość mikroporów, powierzchnia właściwa mezoporów, całkowita objętość porów, a także funkcje rozkładu objętości porów i funkcje rozkładu energii adsorpcji wskazują na istotne zróżnicowanie badanych węgli aktywnych. Wykazano, że węgiel NP5 jest węglem mikroporowatym, natomiast węgle aktywne WV-A900 i BAX 1500 węglami mikro i mezoporowatymi o wyjątkowo dobrze rozwiniętej mezoporowatości.

EN

Low temperature nitrogen adsorption-desorption isotherms at 77 K were measured by a volumetric method for three commercial active carbons in the entire range of relative pressures (from about 10-6 to about 1.0). These isotherms were used to characterize the structural and energetic properties of active carbons of well developed porosity. For this purpose use was made of the BET and as-plot methods in combination with advanced numerical methods based on the density functional theory calculations. The combination of well-known methods with new ones allows for the quantitative estimation of micro- and mesoporosity of the active carbons studied. The parameters of the porous structure such as the BET surface area, total surface area, micropore volume, mesopore surface area, and total pore volume as well as pore size and adsorption energy distributions, indicate a significant differentiation of the active carbons studied. While the active carbon NP5 is microporous, WV-A900 and BAX 1500 are micro-mesoporous carbons of highly developed porosity.

Słowa kluczowe

PL

adsorpcja; węgiel aktywny; charakterystyka strukturalna; porowatość

EN

adsorption; active carbon; structural characteristics; porosity

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 26, nr 4
• Strony: 3--7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Choma J.

autor

Jaroniec M.

autor

Ustinov E. A.

• Akademia Świętokrzyska, Instytut Chemii, ul. Chęcińska 5, 25-010 Kielce; Kent State University, Department of Chemistry, Kent, 44 242 Ohio, USA; University of Queensland, Department of Chemical Engineering, St. Lucia, Qld 4072 Australia.,

Bibliografia

• 1. H. JANKOWSKA, A. ŚWIĄTKOWSKI, J. CHOMA: Active Carbon. Ellis Harwood Ltd., Chichester 1991.
• 2. A. L. KOWAL, M. ŚWIDERSKA-BRÓŻ: Oczyszczanie wody. PWN, Warszawa-Wroclaw 2000.
• 3. H. MARSH, E. A. HEINTZ, F. RODRIGUEZ-REINOSO [Eds.]: Introduction to Carbon Technologies. University of Alicante, Alicante 1997.
• 4. J. CHOMA, M. JARONIEC, A. JEDYNAK: Otrzymywanie i charakterystyka uporządkowanych nanoporowatych materiałów węglowych. Ochrona Środowiska, 2003, nr 4, ss. 13-18.
• 5. J. CHOMA, M. JARONIEC: Otrzymywanie i właściwości modyfikowanych nanoporowatych adsorbentów krzemionkowych. Ochrona Środowiska, 2003, nr I, ss. 3-8.
• 6. K. S. W. SINO, D. H. EVERETT, R. A. W. HAUL, L. MOSCOU, R. A. PIEROTTI, J. ROUQUEROL, T. SIEMIENIESKA: 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.
• 7. M. KRUK, M. JARONIEC: Gas adsorption characterization of ordered organic-inorganic nanocomposite materials. Chem. Mater., 2001, Vol. 13, pp. 3169-3183.
• 8. J. OŚCIK: Adsorpcja. PWN, Warszawa 1979.
• 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. M. KRUK, M. JARONIEC, K. P. GADKAREE: Nitrogen ad­ sorption studies of novel synthetic active carbons. J. Colloid Interface Sci., 1997, Vol. 192, pp. 250-256.
• 11. E. A. USTINOV, D. D. DO: Application of density functional theory to analysis of energetic heterogeneity and pore size distribution of activated carbons. Langmuir, 2004, Vol. 20, pp. 3791-3797.