Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Activated biocarbons obtained from post-fermentation residue as potential adsorbents of organic pollutants from the liquid chase

Nowicki Piotr, Gruszczyńska Karolina, Urban Teresa, Wiśniewska Małgorzata

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2022

|

Vol. 58, iss. 2

art. no. 146357

EN

A series of new synthetic carbonaceous adsorbents has been prepared via physical and chemical activation of residue of alcoholic fermentation of corn starch. Two different variants of thermal treatment procedure - microwave and conventional heating have been applied for preparing of the activated biocarbons. All the samples under investigation were characterised by elementary analysis, surface area measurements as well as determination of the number of surface functional groups. The electrokinetic properties of examined materials were studied using potentiometric titration and electrophoresis methods, which enabled determination of the surface charge density and zeta potential of activated biocarbon particles. Moreover, sorption properties of the carbonaceous materials towards two organic dyes - methylene blue and malachite green were tested. The final products were activated biocarbons of medium developed surface area ranging from 21 to 879 m2/g, showing acidic character of the surface and various content of surface functional groups. More favourable textural parameters as well as sorption properties toward both organic dyes were revealed by chemically activated samples. The obtained results indicated also considerable effect of adsorbed dye molecules on the structure of electrical double layer formed at the solid/liquid interface.

2

Adsorpcja i desorpcja 2-metylofenolu, 4-chloro-2-metylofenolu i kwasu 4-chloro-2-metylo-fenoksyoctowego na węglach aktywnych

Białek A., Kuśmierek K., Świątkowski A.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 7

1158--1162

PL

Zbadano adsorpcję i desorpcję 2-metylofenolu (OC), 4-chloro-2-metylofenolu (PCOC) i kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego (MCPA) na komercyjnie dostępnych węglach aktywnych. Adsorpcja w warunkach równowagowych przebiegała zgodnie z równaniem izotermy Langmuira i była skorelowana z powierzchnią właściwą adsorbentów. Najlepiej adsorbował się kwas 4-chloro-2-metylofenoksyoctowy, a najsłabiej 2-metylofenol (OC < PCOC < MCPA). W przypadku desorpcji kolejność ta była odwrotna. Największą skuteczność desorpcji zaobserwowano w przypadku żywicy węglowej Lewatit AF5, z której po 8 h zdesorbowało się 73,4% OC, 65,7% PCOC i 57,7% MCPA.

EN

The title compds. were adsorbed from their aq. solns. (0.25-1.0 mmol/L) on 5 com. activated C at 25°C under stirring (200 rpm) and then desorbed by using aq. NaOH soln. (0.01% by mass) at 25°C for 8 h. The adsorption followed the Langmuir isotherm model and was closely correlated to the surface area of the activated C. The most efficient removal and recovery of the pollutants (55.3-69.5% and 57.7-73.4%, resp.) took place on the C resin with highest sp. surface, total pore vol. and the vol. of pores with diam. below 2 nm.

3

Waste poly(methylene methacrylate) as precursor for activated carbons

Makomaski G., Zieliński J.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 11-12

821--824

EN

The evaluation of the possibilities to use of waste poly(methylene methacrylate) (PMMA) in acomposition with coal-tar pitch (CTP) for the preparation of activated carbons was carried out. The polymer-pitch compositions (PMMA-CTP), containing from 10 to 50 wt % of waste PMMA were homogenized at 270 °C, for 1 hour. PMMA-CTP compositions were carbonized and activated with steam, carbon dioxide or potassium hydroxide. It was found that the activated carbon obtained from the composition containing 50 wt % of waste PMMA in the activation process with KOH was characterized by the highest iodine number (IN = 2260 mg/g), methylene blue number (MB = 33 cm3), specific surface area (BET= 3134 m2/g), micropores (1.033 cm3/g) and mesopores (0.160 cm3/g) volume.

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących wykorzystania odpadowego poli(metakrylanu metylu) (PMMA) w mieszaninie z pakiem węglowym (CTP) do otrzymywania węgli aktywnych. Kompozycje polimerowo-pakowe (PMMA-CTP), zawierające od 10 % mas. do 50 % mas. odpadu PMMA, sporządzano w temp. 270 °C w ciągu 1 godz., a następnie poddano karbonizacji i aktywacji parą wodną, ditlenkiem węgla lub wodorotlenkiem potasu. Stwierdzono, że największą liczbą jodową (IN=2260 mg/g), liczbą metylenową (MB = 33 cm³), powierzchnią właściwą (BET = 3134 m²/g) oraz objętością mikroporów (1,033 cm³/g) i mezoporów (0,160 cm³/g) charakteryzował się węgiel aktywny otrzymany z kompozycji zawierającej 50 % mas. odpadu PMMA w procesie aktywacji KOH.

4

Thermal analysis of activated carbons from biomass

Bartkowiak M., Orszulak G., Doczekalska B.

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2018

|

No. 104

96--100

EN

Thermal analysis was applied in investigation of activated carbons (ACs) from different biomass: beech and hornbean wood, pine cones, walnut shell, miscanthus giganteus, corn stalks and switchgrass. The precursors were pyrolysed at the temperature of 600°C. Carbonizates were activated with potassium hydroxide at the temperature of 750°C for 15 minutes. On the basis of thermogravimetric analysis (TGA) it was found that activated carbons obtained from different types of biomass show different resistance to thermal degradation process. The thermostability of activated carbons from biomass of annual plants is smaller compared to the thermal resistance of carbons adsorbents from wood.

5

The study of physicochemical properties of activated carbons obtained from nut shells

Doczekalska B., Marcinkowski M., Bartkowiak M., Katolik Z.

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2018

|

No. 104

75--79

EN

In the paper activated carbons (AC) from three lignocellulosic materials: walnut shells (Juglans regia), pistachio shells (Pistacia vera) and peanut shells (Arachis hypogaea) were obtained. The following physicochemical properties of ACs were examined: content of oxygen surface functional groups by the Boehm method, porous structure by nitrogen sorption at -196oC and thermal resistance by thermogravimetric method. The activated carbons, formed during the KOH activation process, showed an acidic character. However, the use of sodium hydroxide as an activator, promoted the formation of alkaline groups. All activated carbons had a strongly developed surface area, above 1700 m2/g, and a high total pore volume. The largest SBET values had ACs from walnut shells, then from peanut shells and the smallest values had pistachio shells (for both activators). Most of obtained ACs were mesoporous.

6

Czy warto stosować filtry dzbankowe?

Kruszelnicka I., Ginter-Kramarczyk D., Michałkiewicz M.

Technologia Wody

|

2017

|

Nr 4 (54)

16--21

PL

W artykule przedstawiono analizę literatury oraz fragment badań własnych dotyczących jakości wody w filtrach dzbankowych. W niniejszej publikacji skupiono się głównie na zagadnieniach mikrobiologicznych. Obecnie wiadomo, że woda produkowana i dostarczana odbiorcom przez przedsiębiorstwa wodociągowe jest wysokiej jakości i spełnia najczęściej wymagania zawarte w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi [1]. Niestety, awarie sieci, nieodpowiednia dbałość o system rozprowadzania wody w domostwach, albo ich specyficzna lokalizacja mogą całkowicie zmienić skład fizykochemiczny i mikrobiologiczny wody. W tej sytuacji, informacje przedstawione w artykule mogą stanowić cenną wskazówkę, kiedy prawidłowo eksploatowane filtry dzbankowe mogą okazać się niezbędne.

EN

This article contains an analysis of literature and a part of our own research on water quality in water filter jugs. The publication describes mainly microbiological issues. The water produced and delivered to customers by water .supply companies is of high quality and meets the requirements of the Regulation of the Minister fl Health on the quality of water intended for human consumption [1]. Unfortunately, water distribution system. inadequate care for the water distribution system in the homes, or their specific location can completely change the physicochemical and microbiological composition of the water. In this situation, the messages in this article may provide a valuable clue as to how properly used water filler jugs may be necessary.

7

Wpływ warunków preparatyki na strukturę porowatą węgli aktywnych z wiórków bukowych aktywowanych NaOH

Jasieńko-Hałat M., Bielecka E., Albiniak A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 3

563--566

PL

Przeprowadzono chemiczną aktywację biomasy z wiórków bukowych wodnym roztworem NaOH. Strukturę porowatą otrzymanych węgli aktywnych scharakteryzowano, wyznaczając izotermy sorpcji CO₂ i C₆H₆ w temp. 25°C. Określono wpływ stopnia impregnacji (w zakresie 0,5-3 g/g), końcowej temperatury aktywacji (600-1000°C), czasu aktywacji (0,5-2 h) i szybkości ogrzewania (5-15°C/min) na strukturę porowatą otrzymanych adsorbentów. Stwierdzono, że wytworzone węgle aktywne, niezależnie od warunków preparatyki, charakteryzują się strukturą mikroporowatą, jednak rozwinięcie ich układu porowatego i powierzchni właściwej zależy głównie od stopnia impregnacji, mniej od temperatury procesu i w niewielkim stopniu od czasu aktywacji i szybkości ogrzewania. Sterując parametrami procesu aktywacji, można z badanego surowca otrzymać mikroporowate węgle aktywne o bardzo dobrych parametrach: objętości porów adsorpcyjnych 1-1,2 cm³/g i powierzchni właściwej SBET 2000-2700 m²/g.

EN

Beechwood shavings were activated with NaOH under N₂ to produce adsorbents with a microporous structure. An increase in impregnation ratio (0.5-3 g/g) resulted in much better development of pore vol. and surface area in adsorbents. The activation temp. (600-1000°C) had a small influence. The soaking time (0.5-2 h) and heating rate (5-15°C/min) did not play any significant role. The total pore vol. of the prepd. activated C achieved 1-1.2 cm³/g and spec. surface 2000-2700 m²/g as detd. by sorption of C₆H₆ and CO₂ at 25°C. The biomass used was a good raw material for prepn. of microporous activated C.

8

Removal of fluoride ions from aqueous medium by adsorption on activated carbon

Gąsior D.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 2

185--197

EN

Environmental pollution with fluoride ions has been observed to increase with the growth of industrial activity of man and with the expansion of fluorine compounds in agriculture and dental prophylaxis. Hazards involved in the excess of fluorine, especially in the aquatic environment, is generated also in the processes of leaching and erosion of fluorine compounds from minerals which occur naturally in the soil. In a growing number of areas of Poland, especially in groundwater, the highest permissible concentrations of fluoride ions are exceeded; this is especially hazardous because of their high toxicity. The use of activated carbons in the adsorption of fluorides from aqueous solutions was described in many reports of studies on the elimination of such pollutants. Some of the physical and chemical properties of activated carbons are especially desirable in adsorption processes; they include: a well-developed specific surface, high mechanical strength and chemical resistance, ion exchange properties, susceptibility to surface modification enabling improvement of the materials in terms of selectivity to the specific pollutant. The objective of this paper was to investigate the statics and kinetics of fluoride adsorption on the commercially available activated carbons F-100 and WG-12. The study included the surface characterization of the activated carbons tested. The impact of the parameters of the activated carbons tested as well as process parameters (such as the porous structure of carbon, chemical structure of the surface, pH of the adsorption process, initial concentration of the pollutant) on the efficiency of the fluoride removal from aqueous solutions was also investigated. The fluoride content in samples of model solutions was analyzed by the potentiometric method using a fluoride ion selective electrode. The adsorption kinetics was conformable with the pseudo-second order model. The process equilibrium was reached after 1 h and 2 h for F-100 and WG-12, respectively. It was found that adsorption efficiencies for both activated carbons are strongly related to the pH of the model solution, as well as to the initial concentration of the fluorides in the model solution. Ion exchange, which strongly depends on the pH of the model solution, was one of the mechanisms controlling the course of the adsorption process. Fluoride adsorption on activated carbons was described using Freundlich isotherms. High correlation coefficients (> 0.96) were obtained for the isotherms, which seems to indicate that the course of the process was conformable with the Freundlich model assumptions.

PL

Zanieczyszczenie środowiska jonami fluorkowymi wzrasta wraz z rozwojem przemysłowej działalności człowieka i coraz powszechniejszym stosowaniem związków fluoru w rolnictwie oraz profilaktyce stomatologicznej. Zagrożenie wynikające ze zbyt dużych zawartości fluoru, zwłaszcza w środowisku wodnym, ma swoje źródło również w procesach wypłukiwania i wymywania związków fluoru z naturalnie występujących w glebie minerałów. W Polsce odnotowuje się coraz więcej obszarów, gdzie, głównie w wodach podziemnych, występują lokalne przekroczenia najwyższych dopuszczalnych stężeń jonów fluorkowych, co jest szczególnie niebezpieczne z uwagi na ich wysoką toksyczność. Zastosowanie węgli aktywnych w procesach adsorpcji fluorków z roztworów wodnych jest obiektem wielu prac badawczych dotyczących sposobów usuwania tych zanieczyszczeń. Węgle aktywne przejawiają korzystne właściwości fizykochemiczne istotne w procesach adsorpcyjnych, takie jak rozwinięta powierzchnia właściwa, wysoka wytrzymałość mechaniczna i chemiczna, właściwości jonowymienne, podatność na modyfikację powierzchni umożliwiającą uzyskanie większej selektywności tych materiałów względem określonego rodzaju usuwanego zanieczyszczenia. Celem pracy jest zbadanie statyki i kinetyki procesu adsorpcji fluorków na komercyjnie dostępnych węglach aktywnych F-100 i WG-12. W toku przeprowadzonych badań dokonano również charakterystyki powierzchni analizowanych węgli aktywnych. Oceniono wpływ parametrów badanych węgli aktywnych i parametrów procesowych (takich jak struktura porowata węgla, chemiczna budowa powierzchni, pH procesu adsorpcji, stężenie początkowe substancji zanieczyszczającej) na skuteczność usuwania fluorków z roztworów wodnych. Zawartość fluorków w próbkach roztworów modelowych analizowano metodą potencjometryczną z użyciem jonoselektywnej elektrody fluorkowej. Kinetyka adsorpcji przebiegała zgodnie z modelem pseudodrugiego rzędu, a równowaga procesu ustaliła się po czasie 1 h w przypadku węgla F-100 oraz 2 h dla węgla WG-12. Stwierdzono, iż skuteczności adsorpcji obu węgli są silnie związane z wartością pH roztworu, z którego zachodził proces, jak również ze stężeniem początkowym fluorków w roztworze modelowym. Jednym z mechanizmów regulujących przebieg procesu adsorpcji był mechanizm wymiany jonowej, silnie uzależniony od odczynu roztworu modelowego. Adsorpcja fluorków na węglach aktywnych została opisana za pomocą izoterm Freundlicha. Opierając się na uzyskanych wysokich współczynnikach korelacji wykreślonych izoterm (> 0,96), można przypuszczać, iż proces przebiegał zgodnie z założeniami modelu Freundlicha.

9

Ocena skuteczności procesu adsorpcji w usuwaniu substancji humusowych z wody

Kaleta J., Puszkarewicz A., Papciak D.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 4

107--115

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych dotyczących możliwości wykorzystania węgli aktywnych produkcji polskiej (WD-ekstra, WG-12, WG-15, AG-5 i DTO) do usuwania substancji humusowych z wody. Celem przeprowadzonych badań było ilościowe sformułowanie procesu adsorpcji, oraz ustalenie wpływu różnych czynników na jego przebieg. Nakreślone w celu pracy zadania próbowano rozwiązać posługując się modelowymi układami doświadczalnymi. Jako adsorptyw stosowano roztwór modelowy zawierający substancje humusowe w ilości 20 mg/dm3. Procesy adsorpcji prowadzone w układzie porcjowym najlepiej opisywały izotermy Freundlicha. Na podstawie izoterm wyliczono zdolność adsorpcyjną testowanych węgli aktywnych. Warunki przepływowe realizowano metodą filtracji kolumnowej. Na podstawie uzyskanych wyników sporządzono krzywe przebicia–izoplany, które posłużyły do wyznaczenia pojemności adsorpcyjnych w warunkach przepływowych. Największe wartości pojemności sorpcyjnych wyznaczone zarówno w warunkach nieprzepływowych jak i przepływowych posiadały węgle WD – ekstra (7,71 mg/g) i DTO (7,40 mg/g). Krzywe wyjścia (izoplany) wykorzystano również do określenia strefy przenikania masy (wysokości frontu adsorpcji) oraz do obliczenia prędkości przesuwania się strefy wymiany masy.

EN

The paper presents the results of laboratory tests on possibility of utilizing active carbons produced in Poland (WD-ekstra, WG-12, WG-15, AG-5 and DTO) for removing humic substances from water. The objective of the tests was to arrive at a quantitative formulation of the adsorption process, as well as determine the effect of various factors on process course. An attempt was made to solve the tasks set in the study purpose using model experimental setups. A model solution with humic substances in the concentration of 20 mg/dm3 was employed. The processes of adsorption conducted in a batch mode were best described by Freundlich isotherms. The adsorption capacity of the tested active carbons was calculated on the basis of the isotherms. The flow conditions were created with columnar filtration method. On the basis of the obtained results, the breakthrough curves, so-called iso-planes, were prepared and served to determine the adsorption capacities in flow conditions. The WD-extra (7.71 mg/g) and DTO (7.40 mg/g) carbons exhibited the highest values of adsorption capacities, as determined in both non-flow and flow conditions. The exit curves (iso-planes) were also utilized to determine the mass penetration zone (the adsorption front height), as well as to calculate the rate of mass-exchange zone advance.

10

Usuwanie NO2 za pomocą adsorbentów otrzymanych z pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej rumianku

Bazan A., Nowicki P., Pietrzak R.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 4

856--860

PL

Adsorbenty węglowe otrzymano przez aktywację fizyczną prekursora, którym była pozostałość po ekstrakcji rumianku nadkrytycznym CO₂. Zbadano wpływ temperatury karbonizacji i aktywacji na parametry teksturalne, właściwości kwasowo-zasadowe oraz zdolności sorpcyjne węgli aktywnych wobec NO₂. Otrzymane materiały węglowe charakteryzują się słabo rozwiniętą powierzchnią właściwą, mieszczącą się w zakresie 9–104 m²/g oraz wyraźnie zasadowym charakterem powierzchni. Wykazano, że wyższa temperatura procesów karbonizacji i aktywacji, a także obecność pary wodnej w strumieniu gazów podczas testów adsorpcyjnych, wpływają korzystnie na zdolności sorpcyjne otrzymanych węgli aktywnych wobec NO₂. Po odpowiedniej optymalizacji procesu wytwarzania, pozostałość po ekstrakcji nadkrytycznej rumianku może stanowić tani i łatwo dostępny prekursor do produkcji efektywnych adsorbentów węglowych.

EN

Four C adsorbents (spec. surface 9–104 m²/g, grain size 0.10–0.65 mm) were prepd. by carbonization and phys. Activation with CO₂ (700 or 800°C) of a residue from supercrit. extn. of camomile and used for NO₂ removal at room temp. The removal degree increased with increasing carbonization and activation temps. as well as after introduction of steam to the gaseous streams.

11

Adsorpcja barwników organicznych na węglach aktywnych otrzymanych z porolniczych i poprodukcyjnych materiałów odpadowych

Kaźmierczak-Raźna J., Nowicki P., Franus W., Pietrzak R.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 7

1294--1299

PL

Przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem węgli aktywnych za pomocą ogrzewania mikrofalowego oraz wykorzystaniem ich jako adsorbentów barwników organicznych z roztworów wodnych. Sorbenty otrzymywano przez aktywację bezpośrednią niskiej jakości siana oraz trocin drzew iglastych w piecu mikrofalowym o mocy 1400 W, przy częstotliwości 2,45 GHz. Zbadano wpływ rodzaju użytego prekursora na parametry teksturalne, właściwości kwasowo-zasadowe powierzchni oraz zdolności sorpcyjne otrzymanych materiałów. W celu porównania efektywności stosowanej metody badania obejmowały również wytworzenie węgli aktywnych z wykorzystaniem ogrzewania konwencjonalnego.

EN

Two activated C were produced by carbonization of low quality hay and sawdust from coniferous wood in a microwave oven under CO2 at 800°C, 1400 W, and 2.45 GHz studied for elementary compn., textural parameters and acidbase properties and then used for removal of methylene blue, methyl red and Kongo red dies from their aq. solns. (concns. 10–60 mg/L). The adsorption efficiency was described by Langmuir and Freundlich isotherms. The activated C produced by microwave heating were only in some cases more effective adsorbents than those produced under conventional heating.

12

The Effect of Iron Nanoparticles on Physico-Chemical Properties and Functional Activity of Active Carbon from Plant Materials

Revina A. A., Voropaeva N. L., Mukhin V. M., Chekmar L. V., Konovalova A. I., Karpachev V. V.

Inżynieria Mineralna

|

2016

|

R. 17, nr 2

247--253

EN

Rape, camelina, wheat and Jerusalem artichoke vegetable wastes (straw) as annually renewable raw materials were processed into activated carbons, which were modified with iron nanoparticles for carbonaceous sorbents to acquire specific properties, since carbonaceous sorbents are usually widely used in the food industry, agriculture, medicine and other fields of human activity.

PL

Materiały odnawialne w postaci odpadów roślinnych (słoma) roślin typu: rzepak, len, pszenica, topinambur przetworzono na węgiel aktywny którym poddano modyfikacji za pomocą nanocząsteczek żelaza, tak aby uzyskać materiał o właściwościach sorbcyjnych. Sorbenty są powszechnie stosowane w przemyśle spożywczym, rolnictwie, medycynie i innych dziedzinach działalności ludzkiej.

13

Wykorzystanie promieniowania mikrofalowego w preparatyce adsorbentów węglowych

Kaźmierczak-Raźna J., Nowicki P., Pietrzak R.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 2

241--253

EN

Activated carbons from low quality hay were obtained with the use of microwave heating and applied as adsorbents of gaseous pollutants of acidic character. The precursor was subjected to pyrolysis at 400ºC in nitrogen atmosphere and next to physical activation with CO2 at 500÷700ºC. The influence of process variables such as the temperature and activation time on elemental composition, textural parameters, chemical character of the surface and sorption properties of the products obtained was studied. The sorption properties of the activated carbons obtained were characterized by determination of hydrogen sulphide and nitrogen dioxide adsorption from the flux of gases, in dry and wet conditions. Depending on the procedure of activation, the final products were microporous carbons of rather low surface area ranging from 218 to 325 m2/g and pore volume from 0.16 to 0.22 cm3/g, showing clearly basic character of the surface. The results obtained in our study have proved that by activation of biodegradable waste materials it is possible to produce carbonaceous adsorbents with relatively high sorption ability toward toxic gases, reaching to 20.9 and 46.8 mg/g for hydrogen sulfide and nitrogen dioxide, respectively. The results have also showed that effectiveness of H2S and NO2 removal from the flux of gases depends on a large extent on the temperature and time of activation as well as adsorption conditions. All materials under investigation showed higher sorption capacity towards both gases in wet conditions, when steam was present in the gas stream. The results obtained in our study have also proved that after a suitable optimization of carbonaceous sorbents production procedure, activation with the use of microwave radiation may be a cheaper and faster alternative for conventional heating applied nowadays.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wytwarzania węgli aktywnych z niskiej jakości siana oraz oceny ich przydatności do usuwania zanieczyszczeń gazowych o charakterze kwasowym. Materiał wyjściowy poddano w pierwszej kolejności procesowi pirolizy w temperaturze 400ºC, a następnie aktywacji za pomocą tlenku węgla(IV), z wykorzystaniem ogrzewania mikrofalowego. Zbadano wpływ czasu i temperatury aktywacji na skład elementarny, parametry teksturalne i charakter chemiczny powierzchni otrzymanych adsorbentów węglowych oraz ich zdolności sorpcyjne wobec siarkowodoru i tlenku azotu(IV). W wyniku aktywacji otrzymano serię adsorbentów węglowych o dość słabo rozwiniętej strukturze porowatej (powierzchnia właściwa rzędu 218÷325 m2/g, objętość całkowita porów od 0,16 do 0,22 cm3/g), cechujących się wyraźnie zasadowym charakterem powierzchni. Przeprowadzone testy adsorpcyjne wykazały, że otrzymane węgle aktywne wykazują dość zróżnicowane zdolności sorpcyjne wobec siarkowodoru i tlenku azotu(IV), które w znacznym stopniu zależą od warunków prowadzenia adsorpcji, jak również temperatury i czasu aktywacji. Dla każdego z badanych węgli aktywnych znacznie wyższe pojemności sorpcyjne uzyskano podczas adsorpcji w warunkach wilgotnych, gdy przez złoże adsorbentu była przepuszczana mieszanina H2S lub NO2 i powietrza o wilgotności 70%. Wyniki uzyskane w trakcie badań pozwalają przypuszczać, że po odpowiedniej optymalizacji procesu wytwarzania aktywacja fizyczna z wykorzystaniem promieniowania mikrofalowego może stanowić ciekawą alternatywę dla obecnie stosowanego w produkcji przemysłowej węgli aktywnych ogrzewania konwencjonalnego.

14

Węgle aktywne z pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej do usuwania ditlenku azotu

Bazan A., Nowicki P., Pietrzak R.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 2

183--193

EN

The aim of this study was to obtain activated carbons by physical activation of the waste left after supercritical extraction of marigold and hops, provided by the Institute of New Chemical Syntheses in Puławy (Poland). The precursors were first subjected to carbonisation at 500ºC in nitrogen atmosphere. The chars were next subjected to physical activation at 700 and 800ºC in carbon dioxide atmosphere. The effect of activation temperature on the physicochemical properties of the adsorbents prepared has been tested. The carbonaceous materials were characterised by low-temperature nitrogen sorption as well as determination of the number of surface oxygen groups. The sorption properties of the chars and activated carbons obtained were characterised by nitrogen dioxide adsorption. The results have shown that activated carbons are characterised by low developed surface area varying from 2 to 413 m2/g and show alkaline character of the surface. It has been proved that appropriate choice of the activation parameters and the presence of steam have a positive effect on adsorption of nitrogen dioxide by activated carbons obtained. The highest sorption capacity toward nitrogen dioxide in wet conditions was 72.1 mg/gads, while in dry conditions it was 38.7 mg/gads. The results have also shown that future research should be aimed at the optimum choice of the temperature of activation or activating agent in order to significantly improve the textural parameters of the activated carbons.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań, których celem było otrzymanie węgli aktywnych na drodze aktywacji fizycznej pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej szyszek chmielu oraz nagietka. Surowce roślinne pozyskano z Instytutu Nowych Syntez Chemicznych w Puławach. Materiały wyjściowe poddano w pierwszej kolejności procesowi karbonizacji w temperaturze 500ºC w atmosferze azotu. Otrzymane karbonizaty poddano następnie aktywacji fizycznej za pomocą ditlenku węgla w 700 i 800ºC. Zbadano wpływ temperatury aktywacji na właściwości fizykochemiczne otrzymanych węgli aktywnych. Materiały węglowe scharakteryzowano za pomocą niskotemperaturowej adsorpcji/desorpcji azotu oraz oznaczono zawartość powierzchniowych tlenowych grup funkcyjnych o charakterze kwasowym i zasadowym. Dla karbonizatów i węgli aktywnych przeprowadzono pomiary adsorpcji ditlenku azotu. Na podstawie badań stwierdzono, że produkty finalne charakteryzują się słabo rozwiniętą powierzchnią właściwą, mieszczącą się w przedziale od 2 do 413 m2/g, oraz wyraźnie zasadowym charakterem powierzchni. Wykazano, że temperatura aktywacji oraz obecność pary wodnej podczas adsorpcji NO2 ze strumienia powietrza mają znaczący wpływ na zdolności sorpcyjne węgli aktywnych. Najwyższa pojemność sorpcyjna w warunkach wilgotnych wynosiła 72,1 mg/gads, natomiast w warunkach suchych 38,7 mg/gads. Uzyskane wyniki wykazały ponadto, iż niezbędna jest optymalizacja procesu wytwarzania adsorbentów, obejmująca dobór odpowiednich parametrów aktywacji oraz czynników aktywujących, w celu otrzymania węgli aktywnych o bardziej korzystnych parametrach teksturalnych.

15

Adsorpcja wybranych farmaceutyków na modyfikowanym wysokotemperaturowo węglu aktywnym WG-12

Szymonik A., Lach J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 3

401--412

EN

The adsorption of salicylic acid, naproxen sodium and ibuprofen sodium on WG-12 carbon modified in high temperatures with the addition of water vapour and carbon dioxide was examined. The studies have shown that the modified carbons much better adsorb the above-mentioned chemicals as compared to the unmodified carbon. The parameter significantly affecting the efficiency of adsorption is the duration of the modification process. Carbons modified with water vapour and carbon dioxide for 2 and 3 h, much better adsorbed salicylic acid, ibuprofen sodium and naproxen sodium as compared to the carbon modified for 1 h. The difference in the size of the adsorption of ibuprofen sodium, salicylic acid, and naproxen sodium on carbons modified with dioxide and water vapour was insignificant.

PL

Przeprowadzono badania adsorpcji kwasu salicylowego, naproksenu sodu i ibuprofenu sodu na węglu WG-12 modyfikowanym wysokotemperaturowo z dodatkiem pary wodnej i ditlenku węgla. Badania wykazały, że węgle modyfikowane znacznie lepiej adsorbują ww. związki chemiczne w porównaniu do węgla niemodyfikowanego. Parametrem mającym istotny wpływ na efektywność adsorpcji jest czas trwania procesu modyfikacji. Węgle modyfikowane parą wodną i ditlenkiem węgla w czasie 2 i 3 h znacznie lepiej adsorbowały kwas salicylowy, ibuprofen sodu i naproksen sodu w porównaniu do węgli modyfikowanych w czasie 1 h. Różnica wielkości adsorpcji ibuprofenu sodu, kwasu salicylowego i naproksenu sodu na węglach modyfikowanych ditlenkiem i parą wodną nie była znacząca.

16

Wytwarzanie adsorbentów węglowych z surowców roślinnych

Buczek B., Kanik U.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 12

2180-2183

PL

Przedstawiono sposób otrzymywania adsorbentów z drewna sosnowego, bukowego oraz pędów Wisteria Nutt poprzez karbonizację w temp. 300°C prekursorów roślinnych nasyconych stężonym kwasem ortofosforowym. Dla każdego produktu karbonizacji wyznaczano parametry struktury porowatej z izoterm adsorpcji i desorpcji azotu w temp. -196°C. Dobór parametrów procesu pozwolił na uzyskanie mikroporowatych materiałów o niewielkim udziale mezoporów. Z analizy właściwości adsorbentów wynika ponadto, że te otrzymane z drewna bukowego i sosnowego wykazują podobne parametry struktury porowatej, podczas gdy adsorbenty uzyskane z pędów Wisteria Nutt są znacznie gorsze.

EN

Beech, pine and Wisteria Nutt shoot samples were impregnated with H3PO4 for 48 h, carbonized at 300°C for 28 h and studied for phys. structure adsorption and desorption of N2 at -196°C. The microporous adsorbents derived from beech and pine showed good porous structure.

17

Węgle aktywne z odpadowych łupin jatrofy przeczyszczającej (Jatropha curcas L.)

Fałtynowicz H., Kaczmarczyk J., Kułażyński M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 7

1161-1166

PL

Zbadano przydatność odpadowych łupin nasiennych jatrofy przeczyszczającej (Jatropha curcas L.) jako surowca do preparatyki węgli aktywnych. Określono wpływ temperatury karbonizacji i fizykochemicznej aktywacji parą wodną na strukturę porowatą otrzymanych produktów, a także wpływ ubytku masy karbonizatu podczas aktywacji fizykochemicznej za pomocą H₂O i CO₂ oraz stosunku masy aktywatora (KOH) do masy karbonizatu w aktywacji chemicznej na rozwinięcie struktury kapilarnej otrzymanych węgli aktywnych. W badaniach sorpcyjnych scharakteryzowano objętość i powierzchnię porów surowca oraz produktów karbonizacji i aktywacji. Do największego rozwinięcia struktury porowatej karbonizatów prowadziła karbonizacja do temp. 600°C. Otrzymane węgle aktywne odznaczały się przeważającym udziałem mikroporów (do 94% objętości porów adsorpcyjnych), jedynie aktywacja parą wodną kształtowała więcej mezoporów (do 17%). W wyniku aktywacji chemicznej, przy stosunku masowym KOH:karbonizat jak 4:1, otrzymano węgiel aktywny o największej powierzchni właściwej (SBET = 1974 m²/g). Aktywacja fizykochemiczna, niezależnie od czynnika aktywującego, prowadziła do powstania materiałów o mniejszej objętości i powierzchni porów (maksymalnie 0,374 cm³/g i 832 m²/g po aktywacji CO₂ w 700°C do 50-proc. ubytku masy). Za optymalne parametry aktywacji parą wodną uznano temp. 700°C i 50-proc. ubytek masy.

EN

Jatropha curcas L. shells were 2-step carbonized at 600°C and activated with steam and CO₂ or solid KOH to study the effect of temp., burn-off and KOH-to-char ratio on porous texture of the chars and activated C. The micropores contributed mainly to the total pores vol. (up to 94%). The chem. activation with KOH resulted in the highest sp. surface area (1974 m²/g).

18

Wpływ zmian pH i temperatury na adsorpcję kwasu acetylosalicylowego na przemysłowych węglach aktywnych

Szymonik A., Lach J.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

Vol. 8, No. 2

611--617

PL

Obecność kwasu acetylosalicylowego stwierdzono m.in. w Wiśle (0,4 μg/dm3), w Odrze (0,73 μg/ dm3), w Wełtawie (0,31 μg/dm3). Kwas acetylosalicylowy zidentyfikowano również w wodach pitnych (Francja - 19 ng/dm3, Niemcy - 10 ng/dm3). Przeprowadzono badania wpływu pH i temperatury nad sorpcją kwasu acetylosalicylowego z roztworów wodnych na przemysłowych węglach aktywnych: WG-12, ROW-08, F-300. Badania prowadzono w zakresie pH od 2 do 10 i w temperaturze 20 i 30ºC. Najefektywniej adsorpcja przebiegała na węglu aktywnym ROW-08. Najwięcej cząstek jest adsorbowanych przy niskich wartościach pH (pH = 2) i w niższej temperaturze (20ºC). Wraz ze wzrostem pH i temperatury wielkość adsorpcji maleje.

EN

The presence of acetylsalicylic acid was confirmed among others in River the Wisla (0.4 μg/ dm3), in the Odra River (0.73 μg/dm3), in River the Vltava (0.31 μg/dm3). The following acetylsalicylic acid was also found in drinking water (France - 19 ng/dm3, Germany - 10 ng/dm3). The article presents the results of the study on sorption of acetylsalicylic acid from water solutions on the selected industrial activated carbons: WG-12, ROW-08 and F-300. Studies carried out in the pH range from 2 to 10 and in 20, 30ºC temperature degree. The efficiency of sorption on selected activated carbons depends on pH and temperature of the solution subjected to sorption. The most effective adsorption proceeded on activated carbon ROW-08.The highest number of particles was adsorbed at low values of pH (pH = 2) and at low temperature (20ºC). With the increase in pH and temperature of the solution the efficiency of adsorption decreases.

19

Występowanie farmaceutyków w środowisku wodnym oraz możliwości ich usuwania

Szymonik A.

Technologia Wody

|

2013

|

Nr 5 (25)

20-25

PL

Badania potwierdziły obecność leków w ściekach surowych i oczyszczonych na terenie Polski. W rzekach na terenie Polski stwierdzono obecność estrogenów, leków z grupy NLPZ: diklofenaku w Warcie w stężeniu 0,38 jj.g/1, naproksenu w Wiśle - 0,11-0,3 Hg/1 czy kwasu acetylosalicylowego w Odrze w stężeniu 0,73 |ig/l. Ponadto stwierdzono obecność leków w wodach pitnych (np. diklofenaku - 5 ng/1). Obecność farmaceutyków w wodach pitnych może być zagrożeniem dla zdrowia człowieka. By wyeliminować zanieczyszczenia spowodowane lekami, należy zastosować nowoczesne metody oczyszczania ścieków. Adsorpcja na węglach aktywnych, fotodegradacja i techniki membranowe skutecznie zmniejszają stężenie większości leków w ściekach oczyszczonych i wodach pitnych.

EN

The research results confirmed the presence of pharmaceuticals in raw wastewater and wastewater treated in wastewater treatment plants located in Poland. On the area of Poland the presence of estrogens, pharmaceuticals belonging to the group of NSAIDs; diclofenac in the concentration of 0,38 fjg/1 was detected in the Warta river, naproxen in the concentration of 0,11-0,3 pg/1 in the Wisla river, and acetylsalicylic acid in the concentration of 0,73 jj.g/1 was detected in Odra river. What is more, the presence of pharmaceuticals in drinking water, i.e. diclofenac in the concentration of 5 ng/1 was detected. The presence of pharmaceuticals in drinking water can pose significant threats to human health. Removal of the contamination caused by pharmaceuticals requires advanced wastewater treatment methods. Activated carbons, photodegradation and membrane techniques are efficient in reducing the concentration of most pharmaceuticals in treated wastewater and drinking water.

20

Evaluation of Effectiveness of Bisphenol a Removal on Domestic and Foreign Activated Carbons

Bohdziewicz J., Liszczyk G.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 2

371-379

EN

Wide use of bisphenol A (BPA) in production of polycarbonates and plastic food packaging cause increase of concentration of BPA in the environment. Both in surface water, underground water and seawater BPA was frequently detected in different concentrations. Emerging problem is adsorption of BPA on sewage, because it could be considered as an additional source of pollution, if it is used as a fertilizer in agricultural sectors. Absorbed BPA on sewage sludge stays persistent in the environment and generates adverse biological effects in endocrine system. Because of ecological safety, exploration of potential techniques to remove BPA to the level, which does not give adverse effect on natural environment is necessary. In this study the adsorption of BPA from simulated water onto commercial activated carbons was investigated. On the basis of experimental data the kinetics and type of sorption were determined.

PL

Masowe wykorzystywanie bisfenolu A (BPA) do produkcji tworzyw sztucznych i opakowań na żywność powoduje wzrost stężenia tego związku w środowisku. Zarówno wody powierzchniowe, podziemne, jak i morskie ulegają coraz większemu skażeniu bisfenolem A. Niepokojący jest fakt, że BPA obecny w ściekach w znacznym stopniu ulega sorpcji na kłaczkach osadu czynnego, co wskazuje na dodatkowe źródło zanieczyszczenia środowiska tym związkiem. Zasorbowany na osadzie bisfenol A trwale pozostaje w środowisku, wywołując niekorzystne efekty biologiczne głównie o charakterze hormonalnym. Zagrożenie, jakie stanowi ten związek, powoduje konieczność poszukiwania efektywnych metod jego usuwania. W pracy określono możliwość usuwania BPA z roztworów wodnych na krajowych i zagranicznych węglach aktywnych. Na podstawie danych doświadczalnych wyznaczono kinetykę i typ procesu sorpcji.