Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Usuwanie metali ciężkich z roztworów wodnych z wykorzystaniem aerożeli i kserożeli węglowych

Łużny R., Ignasiak M., Walendziewski J., Stolarski M.

Chemik

|

2014

|

Vol. 68, nr 6

544--553

PL

Aerożele i kserożele węglowe otrzymano w procesie polikondensacji rezorcyny z formaldehydem w środowisku wodnym z wykorzystaniem wodorotlenku potasu oraz bromku cetylotrimetylowego jako katalizatorów. Zsyntezowane materiały poddano aktywacji, a następnie zbadano ich skuteczność w procesie adsorpcyjnego usuwania jonów metali ciężkich (niklu, miedzi i cynku) z roztworów wodnych. Otrzymane wyniki wskazują na istotny wpływ warunków syntezy, metody aktywacji oraz rodzaju usuwanego jonu na zdolność sorpcyjną badanych materiałów. Skuteczność usuwania niklu, miedzi i cynku z roztworów wodnych z wykorzystaniem kserożelowych i aerożelowych materiałów węglowych jest zbliżona, a w niektórych przypadkach większa, niż skuteczność komercyjnych węgli aktywnych.

EN

Carbon aerogels and xerogels were obtained by polycondensation of resorcinol and formaldehyde in the aqueous solution using potassium hydroxide and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as the catalyst. Synthesised materials were activated and their effectiveness in adsorption of heavy metals ions (nickel, copper and zinc) from aqueous solutions was tested. Obtained results show essential influence of synthesis conditions, activation method and metal ion kind on adsorption capacity of tested materials. Carbon aerogel and xerogels were characterized by similar or better (in some cases) effectiveness of nickel, copper and zinc ions removal than commercial activated carbons.

2

Aerożele węglowe otrzymywane z prekursora rezorcynowo-furfuralowego

Kiciński W.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2009

|

Vol. 58, nr 4

197-221

PL

Przedstawiono nową metodę otrzymywania aerożeli węglowych poprzez karbonizację organicznych aerożeli rezorcynowo-furfuralowych. Żele rezorcynowo-furfuralowe otrzymywano w wyniku katalizowanej kwasowo kondensacji rezorcyny i furfuralu prowadzonej w wodno-metanolowym roztworze soli nieorganicznych. Następnie sól z sieci żelu wymywano i oczyszczony materiał suszono. Suszenie tradycyjnymi metodami nie prowadziło do zniszczenia struktury porowatej żelu dzięki czemu możliwe było uzyskanie aerożeli organicznych bez konieczności stosowania warunków nadkrytycznych ekstrakcji rozpuszczalnika ze struktury żelu. Karbonizacja aerożeli organicznych pozwalała uzyskać mikro-makroporowate lub mikro-mezo-makroporowate materiały węglowe o strukturze mikropianek i powierzchni właściwej z przedziału 250-580 m²/g. Otrzymane aerożele organiczne i węglowe badano przy użyciu wielu technik, m.in. SEM, XRD, niskotemperaturowej adsorpcji azotu, analizy termograwimetrycznej i elementarnej.

EN

Acidic condensation of resorcinol with furfural carried out in water-methanol solution of inorganic salts (NaCl or NH₄ClO₄) leads to organic R-F gel. After removing the salt from the gel network, the purified gel can be dried under ambient conditions without significant shrinkage, so the supercritical drying can be avoided, and an organic aerogel can be obtained through a simpler procedure. By changing the H₂O/MeOH ratio and/or the inorganic salt amount, the structure of the created gel can be controlled in the nano and micron-level and as a result polymeric (nano-sized) or colloidal (micron-sized) aerogels can be produced. Carbonization of the colloidal aerogels yields bimodal micro-macroporous carbonaceous materials with the structure of microfoam and low density, while carbonization of the polymeric ones yields bimodal, micro and meso-macroporous carbonaceous materials with high density and mechanical strength. Specific surface area of the carbon aerogels ranged from 250 to 580 m²/g. The obtained organic and carbon aerogels were investigated by the means of SEM, XRD, elemental analysis, N₂ adsorption, and TG.

3

Aerożele organiczne i węglowe

Brodzik K., Stolarski M., Walendziewski J.

Wiadomości Chemiczne

|

2004

|

[Z] 58, 7-8

637--660

EN

Aerogels are solid, organic (carbon) and inorganic porous materials of the exceptional properties such as very large specific surface area, low bulk density, low thermal and electric conductivity and superporous structure, obtained by sol-gel process. Numerous potential applications of aerogels as catalysts and catalyst supports, adsorbents, sensors, insulators, Cherenkov detectors and many others attract attention of many research laboratories. This review demonstrates selected routes to obtain organic and carbon aerogels. A special attention is given to the materials obtained by polycondensation of resorcinol with formaldehyde (RF aerogels). Some basis of the sol-gel processes as well as the influence of solvent on gelation time and shrinkage of the RF aerogels is presented. In the next part of the review the effect of the base preparation parameters i.e., resorcinol to formaldehyde (R/F) molar ratio and resorcinol concentration in solvent on textural properties on the final aerogel is discussed. Sol section of this paper is finished with information on the effect of catalyst concentration on particle size and shrinkage. Gel section contains informations about gelation time and aerogel properties dependence on it. Further sections are focused on drying step of the obtained gel, often found as the most important for the sake of final product characteristics. The reason why the drying step is so important is that solvent must be removed without destroying the gel matrix. Solvent removal methods are described with some principles of supercritical (low- and high-temperature) and freeze drying. Product obtained after supercritical or freeze drying step is called aerogel or cryogel respectively. Finally the effect of carbonization parameters on the carbon aerogels properties is described. Effect of other organic aerogel precursors such as cresol, phenol, furfural, melamine, PVC, MDI used in the sol-gel process of the preparation procedure of organic and carbon aerogels is described. Finally, selected technical applications of the carbon aerogels are presented.