Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Activated bio-carbons prepared by physical activation of residues after supercritical extractionof raw plants

Bazan-Woźniak Aleksandra, Pietrzak Robert

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2019

|

Vol. 55, iss. 6

1357--1365

EN

A series of activated bio-carbons has been obtained by physical activation of residues after supercritical extraction of blackberries, raspberries and blackcurrants. The effects of different temperatures of activation and different starting materials on the physicochemical and sorption properties of the bio-carbon samples obtained were evaluated. The physicochemical properties of the activated bio-carbons were characterized by elementary analysis, low-temperature nitrogen sorption and Boehm titration. All materials were tested as adsorbents of pollutants from gas (nitrogen dioxide) and liquid (iodine, methylene blue) phase. The sorption properties of the activated bio-carbons were tested at 23°C. The materials obtained were activated bio-carbons of surface area ranging between 303 and 442 m2/g and showing basic character of the surface. The content of elemental carbon in the obtained samples was in the range of 73.4-82.1 wt. %. The maximum adsorption capacities of the materials towards nitrogen dioxide were 65 mg/g, methylene blue -207 mg/g, and iodine 1001 mg/g. According to the adsorption tests towards nitrogen dioxide, the sorption capacities of the adsorbents studied were increased if a mixture of nitrogen dioxide and air had a humidity of 70 %. The mechanism of methylene blue adsorption involved the formation of adsorptive multilayer. The most effective adsorbent of organic and inorganic pollutants proved to be the activated bio-carbon obtained from the residues after supercritical extraction of blackcurrants.

2

Zastosowanie adsorbentów węglowych otrzymanych z żywic jonowymiennych w procesie usuwania zanieczyszczeń z wody

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

Instal

|

2018

|

nr 10

46--50

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem nowych syntetycznych adsorbentów z silnie kwasowej żywicy jonowymiennej – Wofatit RH. Adsorbenty węglowe otrzymano na drodze pirolizy, a następnie aktywacji chemicznej karbonizatu oraz bezpośredniej aktywacji chemicznej prekursora za pomocą węglanu potasu. Próbki scharakteryzowano przez wyznaczenie wartości pH oraz liczby tlenowych grup funkcyjnych zgodnie z metodą Boehma. Parametry teksturalne materiałów wyznaczono na podstawie izoterm niskotemperaturowej adsorpcji/ desorpcji azotu wykorzystując metodę BET. Ponadto, zbadano wpływ czasu oraz różnych stężeń początkowych na usuwanie barwników organicznych (błękitu metylenowego i rodaminy B) za pomocą adsorbentów węglowych. W wyniku zastosowania różnych wariantów aktywacji otrzymano węgle aktywne o bardzo dobrze rozwiniętej powierzchni właściwej od 67 do 1432 m2/g i objętości porów od 0,06 do 0,98 cm3/g, charakteryzujące się wyraźnie zasadowym charakterem powierzchni w przypadku dwuetapowego procesu aktywacji, z kolei kwasowym w przypadku próbki otrzymanej poprzez bezpośrednią aktywację żywicy jonowymiennej. Wykazano również, że proces adsorpcji barwników organicznych w dużej mierze zależy od wariantu aktywacji. Bardziej efektywnym adsorbentem błękitu metylenowego i rodaminy B okazała się próbka otrzymana w wyniku bezpośredniej aktywacji prekursora. Wyniki uzyskane w trakcie badań pozwalają stwierdzić, że węgle aktywne otrzymane z żywicy jonowymiennej Wofatit RH mogą być dobrymi adsorbentami zanieczyszczeń z fazy ciekłej. Wyznaczone parametry kinetyczne pokazują, że proces sorpcji przebiega zgodnie z modelem pseudo drugiego rzędu.

EN

A series of new synthetic adsorbents has been obtained by pyrolysis and chemical activation with potassium carbonate of strongly acidic ion-exchange resin – Wofatit RH. The samples were characterized by determination of pH and the number of surface oxygen functional groups according to the Boehm method. The porous structure of all samples were characterised by low temperature nitrogen adsorption/desorption using BET method. Additionally, kinetic and sorption studies on the removal of organic dyes (methylene blue and rhodamine B) on the carbonaceous adsorbents have been carried out. The products were activated carbons of well-developed surface area ranging from 67 to 1432 m2/g and pore volume from 0.06 to 0.98 cm3/g, showing basic character of the surface for sample obtained through two-step chemical activation process and acidic for analogous sample received by direct activation of ion exchange resin. The results show that the adsorption of organic dyes strongly depends on the activation procedure. The more effective adsorbent of methylene blue and rhodamine B was sample prepared by means of direct activation of the precursor. It is therefore concluded that the activated carbons from ion-exchange resin Wofatit RH are promising adsorbents for pollutants from liquid phase. A better fit of the kinetic data from the experimental one was presented using the pseudo second order model.

3

Właściwości fizykochemiczne i sorpcyjne węgli aktywnych otrzymanych przez aktywację skór owoców cytrusowych oraz niskiej jakości węgla brunatnego

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

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 3

341--352

EN

Common citrus fruit peels (banana, grapefruit and orange) as well as low quality lignite were used as precursors for the preparation of cheap activated carbons. In the first step, each of the precursors was air-dried at 110°C, crushed and sieved to the grain size of 5÷6 mm. Next the crushed materials were divided into two parts and subjected to two different treatments: direct activation of the precursors with carbon dioxide or pyrolysis of raw materials followed by physical activation with carbon dioxide. The effect of two variants of thermo-chemical treatment on the elemental composition, textural parameters and acidicbasic character of the surface of adsorbents prepared has been tested. Finally, the activated carbons were tested as adsorbents against two very hazardous and widespread gas pollutants, namely nitrogen dioxide and hydrogen sulphide, as well as toward inorganic and organic liquid pollutants represented by iodine and methylene blue. Depending on the precursor as well as method of preparation, the final products were microporous or mesoporous activated carbons with rather poorly developed surface area ranging from 107 to 527 m2/g and total pore volume from 0.09 to 0.37 cm3/g, showing strongly basic character of the surface. The results obtained have also proved that a proper choice of activation procedure for biomass or low quality lignite allows to produce effective adsorbents with good sorption capacity toward gaseous and liquid pollutants, especially for nitrogen dioxide and iodine.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem węgli aktywnych ze skór owoców cytrusowych oraz niskiej jakości węgla brunatnego. Adsorbenty węglowe otrzymano na drodze aktywacji bezpośredniej prekursorów oraz aktywacji fizycznej karbonizatów za pomocą tlenku węgla(IV). Zbadano wpływ wariantu aktywacji na skład elementarny, parametry teksturalne i właściwości kwasowo-zasadowe wytworzonych materiałów węglowych, a także na efektywność usuwania tlenku azotu(IV) i siarkowodoru ze strumienia powietrza oraz jodu i błękitu metylenowego z roztworów wodnych. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że produkty aktywacji charakteryzują się dość przeciętnie rozwiniętą powierzchnią właściwą mieszczącą się w przedziale od 107 do 527 m2/g i całkowitą objętością porów wynoszącą od 0,09 do 0,37 cm3/g. Wykazano również, że zarówno aktywacja bezpośrednia prekursorów, jak i aktywacja fizyczna karbonizatów za pomocą CO2 prowadzi do uzyskania materiałów o wysokiej zawartości popiołu i wyraźnie zasadowym charakterze powierzchni. Przeprowadzone testy sorpcyjne wykazały ponadto, iż węgle otrzymane poprzez aktywację skór owoców cytrusowych oraz niskiej jakości węgla brunatnego charakteryzują się dobrymi zdolnościami sorpcyjnymi wobec zanieczyszczeń gazowych i ciekłych, w szczególności wobec tlenku azotu(IV) i jodu.

4

Textural, surface, thermal and sorption properties of the functionalized activated carbons and carbon nanotubes

Nowicki P., Szymanowski W., Pietrzak R.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2015

|

Vol. 17, nr 4

120--127

EN

Two series of functionalised carbonaceous adsorbents were prepared by means of oxidation and nitrogenation of commercially available activated carbon and multi-walled carbon nanotubes. The effect of nitrogen and oxygen incorporation on the textural, surface, thermal and sorption properties of the adsorbents prepared was tested. The materials were characterized by elemental analysis, low-temperature nitrogen sorption, thermogravimetric study and determination of the surface oxygen groups content. Sorptive properties of the materials obtained were characterized by the adsorption of methylene and alkali blue 6B as well as copper(II) ions. The final products were nitrogen- and oxygen-enriched mesoporous adsorbents of medium-developed surface area, showing highly diverse N and O-heteroatom contents and acidic-basic character of the surface. The results obtained in our study have proved that through a suitable choice of the modification procedure of commercial adsorbents it is possible to produce materials with high sorption capacity towards organic dyes as well as copper(II) ions.