Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza porównawcza węgla kamiennego, biomasy oraz osadu ściekowego wykonana w oparciu o termograwimetrię (TG) oraz spektrometrię mas (MS)

Kijo-Kleczkowska A., Łącz A., Szumera M., Środa K.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2015

|

Vol. 17, nr 3

41--60

PL

Praca podejmuje analizę badań termicznych (TG) sprzężonych ze spektrometrią mas (MS) różnego rodzaju paliw stałych. Umożliwia ona zróżnicowanie paliw w zależności od ich składu i pochodzenia. Rozpatrywanie węgla, biomasy i osadów ściekowych jako paliw stanowi obecnie ważny aspekt energetyczny naszego kraju. Należy podkreślić, że Polska energetyka bazuje aż w 95% na węglu jako paliwie podstawowym. Jednak powszechnie narastająca świadomość stanu środowiska naturalnego oraz konieczność ograniczenia emisji CO2 zobligowały przemysł energetyczny do wdrażania alternatywnych rozwiązań w celu pozyskania energii, poprzez m.in. rozwój technologii wykorzystania biomasy, która jest jednym z najbardziej obiecujących źródeł energii odnawialnej w Polsce. Z przyczyn legislacyjnych, ekologicznych oraz technicznoekonomicznych niezwykle istotne stają się również termiczne metody utylizacji odpadów, w tym również osadów ściekowych. W pracy zaprezentowano wyniki badań TG/MS węgla kamiennego, osadu ściekowego oraz biomasy (wierzby energetycznej) wykonane w atmosferze helu i w powietrzu. Stanowią one cenne porównanie emisyjności paliw w wysokotemperaturowych warunkach pirolizy oraz spalania. Każde z tych paliw wykazuje bowiem określoną specyfikę odgazowania oraz spalania, wpływając na kinetykę i mechanizm procesu. W wyjaśnieniu zachowania się paliw podczas wysokotemperaturowego fizykochemicznego procesu bardzo pomocna staje się analiza techniczna i elementarna paliw, wskazująca na zróżnicowanie ich składu w stanie wyjściowym.

EN

The paper takes the analysis of thermal studies TG/MS of different types of solid fuels. It allowed diversification of fuels depending on their composition and origin. Consideration of coal, biomass and sewage sludge as fuel is nowadays an important aspect of energy in our country. It should be emphasized that Poland power engineering is based up to 95% on coal as the primary fuel. However, commonly increasing awareness state of the environment and the need to reduce CO2 emissions energy industry have committed to implement alternative solutions in order to gain power, through, i. a.:development technologies use of biomass, which is one of the most promising renewable energy sources in Poland. For reasons of legislative, environmental and technical-economic extremely important become also the method of thermal disposal waste, which could include also sewage sludge. The paper presents the results of TG/MS research of hard coal, sewage sludge and biomass (energetic willow), in a He atmosphere and air. Each of these fuels has a definite specificity of pyrolysis and combustion, affecting on the kinetics and mechanism of the process. In explanation for behavior of fuels during high-temperature physicochemical process really helpful becomes their technical analysis, elemental and petrographic fuels.

2

Optymalizacja warunków otrzymywania kropek kwantowych metodą SILAR

Trenczek-Zając A., Łącz A., Ziąbka M., Radecka M.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 1

49--54

PL

W celu otrzymania kropek kwantowych PbS i CdS zastosowano metodę adsorpcji kolejnych warstw jonów i reakcji (SILAR) z wykorzystaniem roztworów siarczku(II) sodu, azotanu(V) ołowiu(II) i siarczanu(VI) kadmu na bazie wody destylowanej lub metanolu. Zastosowano stężenia z zakresu 0,001-0,1 M oraz liczbę cykli osadzania zmieniającą się w granicach 5-15. Obecność poszczególnych pierwiastków w otrzymanych strukturach potwierdzona została analizą widma EDS. Na podstawie wyników XRD stwierdzono, że zarówno PbS jak i CdS krystalizują w układzie regularnym. Analiza zdjęć otrzymanych metodą SEM pozwoliła na określenie zależności pomiędzy parametrami procesu SILAR, takimi jak stężenie roztworów prekursorów, liczba cykli osadzania i rodzaj rozpuszczalnika, a rozmiarem nanostruktur PbS i CdS. W przypadku obu siarczków, zastosowanie roztworów wodnych prekursorów o stężeniu nie przekraczającym 0,01 M stwarza warunki do krystalizacji pojedynczych kropek kwantowych, których rozmiar rośnie wraz ze wzrostem stężenia. Analogiczne zależności obserwowane są w przypadku zwiększania liczby cykli, bez względu na rodzaj rozpuszczalnika. Stosowanie roztworów wodnych o większym stężeniu (≥ 0,1 M) prowadzi do częściowej aglomeracji. Zmiana rozpuszczalnika na metanol pozwala na zmniejszenie rozmiaru nanostruktur.

EN

In order to deposit quantum dots of PbS and CdS successive ionic layer adsorption and reaction, SILAR route was employed. Water- and methanol-based solutions of sodium sulfide(II), lead(II) nitrate and cadmium sulfate were used. A concentration of solutions varied from 0.001-0.1 M and a number of cycles changed from 5-15. The EDS analysis confirmed the presence of sulphur and lead or cadmium in the obtained structures. Based on the XRD results it was found that both PbS and CdS crystallizeed in the cubic structure. SEM images allowed us to determine the relationship between size of deposited QDs and SILAR parameters such as the solution concentration, the number of cycles and the solvent type. In the case of both sulphides, deposition from the water-based solutions of concentrations up to 0.01 M creates the conditions suitable for crystallization of individual QDs. Along with the increase in the solution concentration the size of QDs increases. Similar effects are observed in case of the increase in the number of cycles regardless of the solvent type. The usage of more concentrated solutions (≥ 0.1 M) leads to partial agglomeration. Changing the solvent to methanol leads to smaller nanostructures.

3

Influence of the filler-montmoryllonite processing on its dispersion and mechanical properties of MMT-PAN nanocomposites

Stodolak E., Łącz A., Kluczewski W., Błażewicz M.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

2009

|

Vol. 53, nr 1

85-92

EN

Aim of this work was fabrication of a polymer-matrix nanocomposite based on polyacrylonitrile (PAN) and a layered silicate (phyllosilicate) - montmorillonite (MMT) as a nanofiller. Nanoparticles of the filler, which originated from a natural deposit, were subjected to a chemical treatment (ethylenediamine, MMT-amine) or thermal treatment (nanofiller carbonisation, MMT-amine -> MMT-carbo) which objective was to reach better compatibility between the matrix and the nanofiller. Influence of the treatment method on the nanofiller characteristics was determined by structure (XRD) and microstructure (SEM) analysis of MMT and its derivatives. MMT-PAN nanocomposites were produced by casting method. It was observed, that a form of the nanofiller affected dispersion efficiency of the nanometric phase within the polymer matrix, as well as the thermal stability of the nanocomposite. Mechanical tests (stretching) revealed better compatibility of an exfoliated nanofiller (MMT-carbo) with the polymer matrix, which resulted in increase of the nanocomposite strength.

4

Modyfikowany montmorylonit (MMT) jako nanowypełniacz w nanokompozytach polimerowo-ceramicznych

Stodolak E., Zych Ł., Łącz A., Kluczewski W.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 2

122-127

PL

Nanocząstki modyfikatora MMT, pochodzące z naturalnego złoża (Jelesovy Potok), poddano jednoetapowej obróbce chemicznej (interkalacja etylenodiaminą, MMT-amina) lub obróbce dwuetapowej, tj. chemicznej, a następnie termicznej (karbonizacja nanonapełniacza, MMT-amina→ MMT-karbo). Celem tych zabiegów było osiągnięcie lepszej kompatybilności pomiędzy nanonapełniaczem a osnową polimerową, PAN. Wpływ modyfikacji na postać nanonapełniacza określono poprzez badania struktury (XRD) i mikrostruktury (SEM) montmorylonitu i jego pochodnych (interkalowanego MMT-amina i eksfoliowanego MMT-karbo). Wpływ zastosowanych modyfikacji na wielkość cząstek MMT zbadano przy użyciu metody DLS. Stwierdzono, że postać nanonapełniacza (wcześniejsza obróbka MMT) wpływa na poprawę dyspersji fazy nanometrycznej w osnowie polimerowej PAN. Nanokompozyty polimerowe z poliakrylonitrylu (PAN), w których jako nanonapełniacz zastosowano glinokrzemian warstwowy - montmorylonit (MMT) otrzymano metodą odlewania. Największą trwałością termiczną charakteryzował się nanokompozyt, gdzie jako nanonapełniacz zastosowano interkalowany aminą MMT (TG/DSC). Badania mechaniczne wykazały większą kompatybilność nanonapełniacza eksfoliowanego (MMT-karbo) do matrycy polimerowej, powodującą wzrost wytrzymałości tego nanokompozytu (testy rozciągania).

EN

Aim of this work was fabrication of a polymer-matrix nanocomposite based on polyacrylonitrile (PAN) and a layered silicate (phyllosilicate) - montmorillonite (MMT) as nanofiller. Nanoparticles of the filler, which originated from a natural deposit, were subjected to a chemical treatment (ethylenediamine, MMT-amine), or thermal treatment (nanofiller carbonisation, MMT-amine→ MMT-carbo) which objective was to reach better compatibility between the matrix and the nanofiller. In order to improve compatibility of MMT-type particles with a polymer matrix they are subjected to chemical treatments which consist in an introduction of cations of alkylamonium or alkylophosphonate salts between stocks of aluminasilicate piles. The introduction of organic matter between the stocks of piles is called intercalation. The additional objective of this treatment, apart form inducing organophilic character of the particles (i.e. formation of organoclays), is increase of an interpile spacing. Better results of nanocomposite strengthening with MMT-type particles are achieved when an organoclay undergoes exfoliaion i.e. when it completely loses layered structure, and the nanofiller plates are separated with the polymer chains. Usually both above mentioned phenomena occur simultaneously i.e. part of the piles is intercalated, while the rest is completely delaminated (exfoliated). In such case a flocculated nanocomposite is produced. Montmorylonite fraction was separated by sedimentation from bentonite from Jelesovy Potok deposit (Slovakia). Particle size distribution was determined by DLS method using NanoSizer Nano-ZS apparatus. The second type of the nanofiller was montmorylonite intercalated with secondary amine. The main purpose of this treatment was hydrophobisation of MMT piles, which was expected to improve a compatibility of the nanofiller with the polymer matrix. The intercalation process was carried out by mixing MMT with the secondary amine (proportion MMT:amine; 1:2). The third type of the nanofiller, was produced by thermal treatment of MMT-amine at 1000°C for 15 min in oxidising atmosphere. Influence of the treatment method on the nanofiller characteristics was determined by structure (XRD), and microstructure (SEM) analysis of MMT and its derivatives. MMT-PAN nanocomposites were produced by casting method. It was observed, that a form of the nanofiller influenced efficiency of dispersion of the nanometric phase within the polymer matrix, as well as the thermal stability of the nano-composite (TG/DSC). Mechanical tests (stretching) revealed better compatibility of an exfoliated nanofiller (MMT-carbo) with the polymer matrix, which resulted in increase of the nanocomposite strength.