Wpływ procesów odpopielania i utleniania węgli aktywnych na ich porowatość

• Autorzy: Choma J. , Grajek H. , Jaroniec M.

Warianty tytułu

EN

Influence of deashing and oxidation processes of the porosity of active carbons

• Konferencja: II Konferencja Naukowo-Techniczna "Węgiel aktywny w ochronie środowiska" (28-30.09.2000 ; Białowieża)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Trzy przemysłowe węgle aktywne odpopieiano za pomocą stężonych kwasów HF i HCl, a następnie utleniano roztworem HNO3. Wyznaczono niskotemperaturowe izotermy adsorpcji azotu, pH wyciągu wodnego roztworu NaCl i stężenie powierzchniowych tlenowych grup funkcyjnych w celu śledzenia zmian powierzchniowych i strukturalnych właściwości badanych węgli aktywnych. Do ilościowej charakterystyki tych zmian wykorzystano metodę BET, αs, oraz metodę rozkładu potencjału adsorpcyjnego. która jest mało znana. Minima funkcji rozkładu potencjału adsorpcyjnego pozwoliły na wyznaczenie całkowitej powierzchni właściwej, objętości mikroporów i średniego wymiaru mikroporów badanych węgli aktywnych. Wykazano, że odpopielanie badanych węgli aktywnych za pomocą kwasów HF i HCl powoduje częściową poprawę ich porowatości zarówno w obszarze mikro-, jak i mezoporów. Proces ten każdorazowo zmniejsza zawartość zanieczyszczeń mineralnych w tych węglach. Natomiast proces utleniania węgli aktywnych kwasem azotowym powoduje istotne zwiększenie ilości grup karboksylowych. karbonylowych, fenolowych i laktonowych przy równoczesnym pogorszeniu ich porowatości.

EN

Three commercial active carbons were deashed by means of concentrated HF and HCl, and next oxidized with HNO3 solution. The low-temperature nitrogen adsorption isotherms, pH of the NaCI solution after filtration and the concentration of surface oxygen groups were used to monitor changes in the surface and structural properties of the studied active carbons. For quantitative characterization of these changes the BET and αs methods were used as well as the adsorption potential distribution method, which so far is less known. Minima of the adsorption potential distribution functions allowed to determine the total specific surface area, micropore volume and average micropore size. It was shown that deashing of the active carbons studied with HF and HCl acids improved their structural properties in the micro- as well as mesopore region. This process reduced each time the amount of inorganic impurities in these carbons. However, the oxidation process of activated carbons with nitric acid caused a significant increase in the amount of carboxylic, carbonyl, phenolic and lactone groups but simultaneously worsened their porous structures.

Słowa kluczowe

PL

węgle aktywne; odpopielanie; utlenianie; porowatość; rozkład potencjału adsorpcyjnego

EN

active carbons; deashing and oxidation; porosity; adsorption potential distribution

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2000
• Tom: T. 3, nr 3/4
• Strony: 307--318
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Choma J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Chemii, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Grajek H.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Chemii, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Jaroniec M.

• Kent State University, Department of Chemistry 44-242 Kent, Ohio, USA

Bibliografia

• [1] Jankowska H., Świątkowski A., Choma J., Active Carbon, Ellis Horwood, Chichester 1991.
• [2] Boehm H.P., Diehl E., Heck W., Sappok R., Angew. Chem. 1964, 76, 742-752.
• [3] Korver J.A., Chem. Weekbl. 1950,46, 301-310.
• [4] Gregg S.J., Sing K.S.W., Adsorption, Surface Area and Porosity, Academic Press, London 1982.
• [5] Choma J., Jaroniec M., Ochrona Środowiska 1999, 3(74), 13-17.
• [6] Kruk M, Jaroniec М., Gadkaree К.Р., Langmuir 1999, 15, 1442-1448.
• [7] Choma J., Burakiewicz-Mortka W., Jaroniec M., Li Z., Klinik J., J. Colloid Interface Sei. 1999, 214, 438-446.
• [8] Kruk M., Jaroniec M., Choma J., Adsorption 1997, 3, 209-219.
• [9] Choma J., Jaroniec M., Polish J. Chem. 1997, 71, 380-389.
• [10] Choma J., Olivier J., Jaroniec M., Biuletyn WAT 1996, 45, 5-14.