Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ procesu aktywacji na właściwości bentonitów

Ryłko Kinga, Skorupa Natalia, Sobczyk Natalia, Lenar Nikola

Analit

|

2022

|

Nr 12

36--48

PL

Bentonit, pod względem geologicznym, zaliczany od jest do skał pochodzenia wulkanicznego. Jest to ił wykazujący silne pęcznienie oraz cechujący się unikalnymi właściwościami fizycznymi. Parametry te wynikają z wysokiej zawartości montmorylonitu (minerał ilasty należący do grupy smektytu). Podczas aktywacji zachodzi proces kontrolowanej wymiany jonów. Wspomniane jony wapnia, znajdujące się początkowo w międzypakietowej przestrzeni montmorylonitu, zastępowane są jonami sodu, które wprowadza się z aktywatorem. Proces aktywacji bentonitu powoduje polepszenie jego właściwości - zwiększoną zdolność pęcznienia czy też podwyższoną zdolność wiązania. W niniejszym artykule skupiono się na zbadaniu podstawowych właściwości bentonitów oraz ich zmiany pod wpływem procesu aktywacji. Badania pH, przeprowadzone przy użyciu elektrody szklanej, wykazały, że stężenia jonów wodorowych były znacznie wyższe i stabilniejsze w czasie w przypadku bentonitu aktywowanego. Na podstawie otrzymanych wyników przewodnictwa mierzonego metodą konduktometrii można zaobserwować wzrost jego wartości wraz z upływem czasu. Tendencja ta była obserwowalna w przypadkach obu bentonitów, z tą różnicą, że wartości przewodnictwa bentonitu aktywowanego przyjmowały kilkukrotnie wyższe wartości w porównaniu z tym niepoddanym aktywacji. Analiza otrzymanych wartości wykazała, że bentonit aktywowany pęczniał 4-krotnie bardziej niż ten nieaktywowany. Zarówno współczynnik pęcznienia, jak i zawartość wody wyznaczone zostały eksperymentalnie. Po usunięciu, w procesie suszenia, wody adsorpcyjnej oraz międzypakietowej, bentonit aktywowany zawierał dwa razy mniej wody niż ten niepoddany aktywacji węglanem sodu.

EN

Bentonite is classified as a rock of volcanic origin. It is a clay that shows strong swelling and has unique physical properties. These parameters are caused by the high content of montmorillonite (a clay mineral belonging to the smectite group). During activation, a process of controlled ion exchange takes place. The calcium ions, initially located in the inter-pack space of montmorillonite, are replaced by sodium ions with activator. The activation process of bentonite results in an improvement of its properties - increased swelling capacity or binding capacity. This article focuses on the examination of the basic properties of bentonites and their changes under the effect of the activation process. Studies of pH, conducted using a glass electrode, showed that the concentration of hydrogen ions was much higher and more stable over time for the activated bentonite. The results obtained after conductometric measurements show the incensement of conductivity with time. This trend was visible in the cases of both bentonites, with the difference that the conductivity values of the activated bentonite assumed significantly higher compared to values obtained to inactivated one. Analysis of the obtained values showed that the activated bentonite swelled 4 times more the inactivated one. Values of swelling coefficient and water content were determined experimentally. After removal of adsorption and inter-pack water (during the drying process), the activated bentonite contained twice less water than the one not activated by adding sodium carbonate.

2

Obliczanie temperatury optymalnej oraz energii aktywacji i dezaktywacji dla reakcji hydrolizy oleju z oliwek przez lipazę z trzustki wieprzowej

Miłek Justyna

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 4

585--587

PL

Wyznaczono termodynamiczne parametry lipazy z trzustki wieprzowej, wykorzystując dane doświadczalne z badania zmiany aktywności lipazy w zależności od temperatury. Model matematyczny opisujący wpływ temperatury na aktywność lipazy z trzustki wieprzowej wyprowadzono przy założeniu, że reakcja hydrolizy oleju z oliwek przez lipazę przebiega zgodnie z kinetyką pierwszego rzędu ze względu na stężenie enzymu. Wyznaczono wartości temperatury optymalnej Tₒₚₜ, energii aktywacji Eₐ i energii dezaktywacji Ed, które wynosiły odpowiednio: 306,78 ± 0,54 K, 86,75 ± 11,47 kJ/mol, 122,12 ± 7,26 kJ/mol.

EN

Exptl. data on the temp. relationship of porcine pancreas lipase activity published by K. Bagi et al., 1997, were used to calc. the optimal temp., activation energy and deactivation energy of the olive oil hydrolysis rate according a resp. math. model of the reaction. The calc. values were 306.78 ± 0.54 K, 86.75 ± 11.47 kJ/mol, 122.12 ± 7.26 kJ/mol, resp.

3

An innovative method of activating lime waste. Waste – sorbent - product

Knaś K.

Acta Innovations

|

2018

|

no. 29

27--35

EN

The paper presents the production technology of sorbents for flue gas desulphurization with the wet limestone method, produced on the basis of limestone waste. The waste was subjected to comprehensive physicochemical tests and the following were studied: size distribution, chemical composition, morphology and reactivity. The analysed waste was subjected to electromagnetic activation to improve the sorption properties lost in the original process. The effect of the activation process was determined by comparing physicochemical properties of the waste before and after its activation. Based on the experience gained, an industrial installation was designed and manufactured industrial.

4

Możliwości zastosowania odpadowego wypełniacza betonowego jako spoiwa w kompozytach cementowych

Pawluczuk E.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 5

81--82

PL

Celem podjętych badań było ustalenie możliwości ponownego wykorzystania odpadowego wypełniacza uzyskanego ze zmielenia drobnych frakcji pochodzących z gruzu betonowego jako zamiennika spoiwa w kompozytach cementowych. Wypełniacz pozyskano z próbek laboratoryjnych z zaprawy normowej domielonej do frakcji 0/0,063 mm. Eksperyment badawczy obejmował 11 serii, w którym zmiennymi były: X1 – temperatura prażenia gruzu betonowego (250 °C, 550 °C, 850 °C) oraz X2 – zawartość wypełniacza w stosunku do masy cementu (10%, 20%, 30%). Na podstawie uzyskanych wyników wytrzymałości na ściskanie, wytrzymałości na zginanie, nasiąkliwości i gęstości ustalono najkorzystniejszą temperaturę prażenia gruzu betonowego równą 550 °C. Wypełniacz z recyklingu spowodował pogorszenie badanych cech fizykomechanicznych kompozytów. Przy zawartości na poziomie 10%, a nawet do 20% masy cementu uzyskano parametry kompozytu zbliżone do kontrolnego.

EN

The aim of this study was to determine the possibility of reuse of waste concrete powderderived from the grinding of concrete rubble fine fractions as a substitute for binder in the cement composites. For the waste powder production standard of mortar from laboratory samples were used ground to a fraction of 0/0.063mm. The experiment consisted of 11 series, where the variables were: X1 – calcinating temperature (250 °C, 550 °C, 850 °C) and X2 – waste concrete powder content as percent of cement weight (10%, 20%, 30%). Based on the test results of compressive strength, flexural strength, water absorption and density the most preferred calcination temperature of concrete rubble equal to 550 °C was found. The presence of recycled powder generally deteriorated all studied physical and mechanical cement composite properties. However, when the content of the powder was up to 10% or even up to 20% by cement weight, composite parameters similar to those of the control were obtained.

5

Badania termochemicznej konwersji odpadów tekstylnych zawierających włókna syntetyczne

Wasielewski R., Tomaszewicz G.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2016

|

T. 22, Nr 6 (174)

570--580

PL

Przedstawiono wyniki badań pirolizy w złożu stałym odpadów tekstylnych zawierających włókna syntetyczne, głównie poliestrowe. Ustalono optymalną temperaturę procesu (600°C) i scharakteryzowano jakość produktów stałych, ciekłych i gazowych. Wszystkie produkty charakteryzują się korzystnymi parametrami energetycznymi. Karbonizat poddano procesowi aktywacji ditlenkiem węgla i parą wodną w temperaturze 900°C. Uzyskano sorbenty węglowe o powierzchni BET równej 487 i 974 m²/g. Stwierdzono, że podczas pirolizy odpadów tekstylnych zawierających włókna syntetyczne można uzyskać interesujące prekursory adsorbentów węglowych.

EN

The results of investigations on fixed bed pyrolysis of textile waste containing synthetic fibers, especially polyester, have been presented. The optimum process temperature was found (600°C) and quality of solid, liquid and gas products has been determined. All products are characterized by favorable energetic parameters. The char has been activated by carbon dioxide and steam at 900°C. There have been obtained carbon sorbents of BET surface area equal to 487 and 974 m²/g. It has been found that during the pyrolysis of waste textiles containing synthetic fibers one can obtain interesting precursors of carbon adsorbents.

6

Opis adsorpcji dwutlenku węgla w różnych temperaturach na mikroporowatych węglach aktywnych

Choma J., Stachurska K., Dziura A., Jaroniec M.

Ochrona Środowiska

|

2016

|

Vol. 38, nr 1

3--8

PL

Wykazano, że węgle aktywne otrzymane w wyniku karbonizacji i aktywacji prekursorów polimerowych za pomocą wodorotlenku potasu lub szczawianu potasu charakteryzują się bardzo dobrze rozwiniętą strukturą porowatą, w tym w szczególności strukturą mikroporowatą. Otrzymane węgle aktywne miały powierzchnię właściwą (SBET) zawartą w przedziale od 1800 m2/g do około 3000 m2/g, całkowitą objętość porów w przedziale od 0,87 cm3/g do 1,64 cm3/g oraz objętość mikroporów w zakresie od 0,78 cm3/g do 1,47 cm3/g. W badaniach węgli aktywnych otrzymanych z polimerów, a także – w celach porównawczych – handlowego węgla Filtrasorb 400, wyznaczono izotermy adsorpcji CO2 w temperaturach 0°C, 10°C, 20°C, 25°C, 30°C, 40°C, 50°C i 60°C w przedziale ciśnień równowagowych od około 2 mmHg do około 900 mmHg. Izotermy te opisano za pomocą dwóch dobrze znanych równań z teorii objętościowego zapełniania mikroporów – Dubinina-Raduszkiewicza (DR) oraz Jarońca-Chomy (JC) z bardzo dobrą dokładnością. Na podstawie stwierdzonej liniowej zależności parametrów tych równań od temperatury można obliczyć izotermy adsorpcji CO2 na danym węglu aktywnym w dowolnej temperaturze zawartej w przedziale od 0°C do 60°C, a nawet w bliskiej odległości poza tym przedziałem. Najlepszymi właściwościami adsorpcyjnymi względem CO2 charakteryzował się węgiel aktywny otrzymany z polipirolu. Ilość zaadsorbowanego CO2 w temperaturze 0°C pod ciśnieniem około 900 mmHg wynosiła 7,58 mmol/g, natomiast w temperaturze 60°C pod tym samym ciśnieniem – 2,14 mmol/g.

EN

Active carbons obtained by carbonization and activation of selected polymers with potassium hydroxide and potassium oxalate were demonstrated to possess very well developed porous, in particular microporous, structures. Specific surface area (SBET) of the resulting carbons ranged from 1800 m2/g to about 3000 m2/g, total pore volume – from 0.87 cm3/g to 1.64 cm3/g and micropore volume – from 0.78 cm3/g to 1.47 cm3/g. CO2 adsorption isotherms were measured for polymer-derived active carbons and for comparison purposes for the commercial carbon Filtrasorb 400 at different temperatures: 0°C, 10°C, 20°C, 25°C, 30°C, 40°C, 50°C and 60°C in the pressure range from about 2 mmHg to about 900 mmHg. These experimental isotherms were very well described by using the two well-known equations in the theory of volume filling of micropores, namely Dubinin-Radushkevich (DR) and Jaroniec-Choma (JC) equations. The temperature-dependent linear relationships of the equation parameters can be used to calculate the CO2 adsorption for a given carbon at an arbitrary temperature between 0°C and 60°C, and even slightly beyond this range. The best adsorption properties with respect to CO2 were reported for the polypyrrole-derived active carbon. The amount of CO2 it adsorbed at 0°C and under 900 mmHg was 7.58 mmol/g, and 2.14 mmol/g at 60 °C.

7

Infuence of oxygen and nitrogen plasma treatment on polypropyleme (PP) bumper surface

Altuncu E., Üstel F., Esen S. G., Karayel E.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 77, nr 1

18--23

EN

Purpose: The advantage of plasma treatment is that it modifies only the top few nm of the surface, the modification is uniform and it leaves the bulk properties of the material unchanged. Plasma treatment with oxygen or nitrogen plasma provides polar functional groups on the surface, which alters the surface energy of polymer. Design/methodology/approach: Surface activation was made by two different plasma gases at different treatment times. In this work, surface activation of polypropylene (PP) based bumper materials by O2 or N2 plasma was carried out and material surface characteristics after plasma treatment were investigated. The plasma treated surface was studied by contact angle measurements. Originality/value: Plasma activation has many advantages over traditional wet-chemical and physical activation procedures. Surface activation by plasma treatment is exceedingly fast, effective, economical, and environmentally friendly. When the plasma comes into contact with the PP surface it transfers the additional energy from the plasma to allow for subsequent reactions to take place on the material surface.

8

Węgle aktywne z tworzywa mocznikowo-formaldehydowego: synteza i badanie właściwości adsorpcyjnych

Dziura A., Osuchowski Ł., Szczęśniak B.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 2

195--204

EN

In this work the synthesis of porous carbon through one-step process of carbonization and activation was described. As a carbon precursor synthetized urea-formaldehyde resin was used. The activator in the process was potassium citrate. Its effectiveness has been tested at three weight ratios from 4:1, 5:1 to 6:1 w/w activator to precursor at three different temperatures. The resulting activated carbons had specific surface area in the range of 600÷2560 m2/g, total pore volume in the range of 0.35÷1.50 cm3/g, volume of small micropores in the range 0.17÷0.62 cm3/g, and volume of micropores and small mesopores in the range 0.23÷0.91 cm3/g. The resulting carbons showed good adsorption properties toward carbon dioxide and benzene. The best uptakes for these adsorptives were 6.8 mmol·g-1 of CO2 at 0°C and 800 mmHg, 3.69 mmol·g-1 of CO2 at 25°C and 800 mmHg, 20.8 mg/g H2 at −196°C and 800 mmHg, and 16.2 mmol·g-1 of C6H6 at 20°C and saturation pressure. The excellent adsorption properties of the prepared carbons render them as potential adsorbents in CO2 and H2 capture and storage, and VOCs adsorption/separation.

PL

W pracy opisano proces otrzymania porowatych węgli w wyniku jednoetapowej karbonizacji i aktywacji. Jako prekursor węglowy zastosowano zsyntezowaną żywicę mocznikowo-formaldehydową, natomiast jako aktywatora użyto cytrynianu potasu. W procesie otrzymywania zastosowano cytrynian potasu w proporcjach 4:1, 5:1 i 6:1 w stosunku do prekursora polimerowego. Proces prowadzono w trzech różnych temperaturach 600, 700 i 800°C. Otrzymane węgle charakteryzowały się powierzchnią właściwą w przedziale 600÷2560 m2/g, całkowitą objętością porów w przedziale 0,35÷1,50 cm3/g, objętością ultramikroporów w przedziale 0,17÷0,62 cm3/g oraz objętością mikroporów wraz z małymi mezoporami w przedziale 0,23÷0,91 cm3/g. Bardzo dobrze rozwinięta struktura mikroporowata otrzymanych węgli aktywnych spowodowała, że w znacznych ilościach adsorbowały one dwutlenek węgla, wodór i benzen. Najlepszy z węgli adsorbował CO2 w ilościach 6,8 mmol/g (0°C, 800 mmHg) i 3,69 mmol/g (25°C, 800 mmHg), w ilości 20,8 mg/g (‒196°C, 800 mmHg) oraz C6H6 w ilości 1,2 mmol/g (20°C, p/p0~1,0). Łatwy sposób otrzymywania i możliwość kontroli struktury porowatej powodują, że otrzymane węgle mogą być z powodzeniem stosowane jako adsorbenty do magazynowania CO2 i H2.

9

Acetone adsorption on synthesized zeolite from natural clay material

Warzybok M., Chverenchuk A., Warchoł J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/I

487--495

EN

Polish clay material was used as an initial material for synthesis of the FAU type zeolite Y. For clay pre-synthesis preparation was adopted technique of its thermal activation in the temperature range 600-800°C. The temperature of clay material activation and the crystallization time of reaction mixtures on its basis were selected as the most important factors which strongly determined zeolite-formation process and their influence on zeolite Y synthesis was primary investigated. Performed complex investigations for establishment of qualitative and quantitative parameters of zeolitical probes synthesized in the reaction mixture of molar composition Na2O:Al2O3:SiO2:H2O= 5:1:10:200 and additional amount of NaCl (NaCl/Al2O3=2). Powder XRD analysis applied for phase identification and quantitive analysis, confirm increasing of zeolite Y amount up to 53 and 58% for materials synthesized during 48 hours from reaction systems on basis of clay material burned at 600 and 700°C, respectively. Results of XRD analysis correspond with experimental data of gravimetrical analysis on solid part of reaction mixture (losses of ignition and relative mass grow) and determination of residual Na2O in liquid phase. With help of home-made installation confirmed fine adsorptive properties of obtained zeolite powders for dynamic removal of acetone from air. Established, that adsorption effectivity of tested materials is strongly related with amount of zeolite phase in the investigated powders and reaches maximal values in the range of 100-105 mg/g for probes after 48 hours of crystallization in cases of clay material activation 600 and 700°C.

PL

Celem badań była synteza zeolitu typu Y z naturalnego materiału ilastego pochodzącego z Polski. Prawidłowy przebieg procesu krystalizacji wymagał wstępnej aktywacji termicznej surowego materiału ilastego w temperaturach z zakresu 600-800°C. Ustalono że temperatura aktywacji termicznej materiału wyjściowego oraz czas krystalizacji mieszanin reakcyjnych są najważniejszymi parametrami wpływającymi na przebieg procesu syntezy zeolitu, dlatego skupiono się na optymalizacji tych parametrów. Na podstawie badań wstępnych przyjęto następujący skład molowy mieszanin reakcyjnych Na2O: Al2O3: SiO2: H2O = 5: 1: 10: 200. Wprowadzono dodatkowo NaCl, w takiej ilości że stosunek molowy NaCl/Al2O3 wynosił 2. Przeprowadzono szereg badań w celu wyznaczenia parametrów ilościowych oraz jakościowych zsyntezowanych próbek. Analiza XRD stosowana do identyfikacji faz oraz ich analizy ilościowej, wykazała zawartość zeolitu typu Y w zsyntezowanych próbkach w ilości 53 i 58% odpowiednio dla materiałów aktywowanych w 600 i 700°C, których czas krystalizacji wynosił 48h. Wyniki analizy XRD pokryły się z innymi wykonanymi analizami, tj.: oznaczeniem straty po prażeniu, względnego wzrostu masy produktu oraz stężenia Na2O w roztworze poreakcyjnym. Przy wykorzystaniu specjalnie przygotowanej instalacji laboratoryjnej wyznaczono pojemność adsorpcyjną materiałów względem acetonu. Ustalono, że efektywność adsorpcji jest ściśle związana z ilością fazy zeolitowej w próbkach. Najwyższą pojemności adsorpcyjne wynoszące 100 – 105 mg/g uzyskano dla próbek krystalizowanych przez 48h, których temperatura aktywacji wynosiła 600 i 700°C.

10

Właściwości i zastosowanie węgli aktywnych otrzymanych z materiałów polimerowych

Choma J., Osuchowski Ł., Jaroniec M.

Ochrona Środowiska

|

2014

|

Vol. 36, nr 2

3--16

EN

Results of studies on the synthesis, characterization and applications of activated carbons from polymeric materials, including polymer wastes, were presented. The major methods of polymer carbonization were described as well as of their activation by different activators such as KOH, CO2 and H2O. Carbons of very good porous structure parameters could be obtained from sulfonated styrene-divinylbenzene resins and polyvinylidene chloride but also from polyethylene terephthalate that represents polymer wastes. Methods for physicochemical characterization of activated carbons obtained from polymers were briefly presented, mainly in relation to their adsorption properties. One of the best activated carbons obtained from sulfonated styrene-divinylbenzene resin had the specific surface area close to 4000 m2/g, total pore volume of about 2.1 cm3/g and could adsorb 40 wt % CO2 per 1 gram of carbon at 0°C and under the pressure of 1 bar, and also 4 wt % H2 per 1 gram of carbon at –196°C, under the pressure of 1 bar. Potential applications of these activated carbons for adsorption of CO2 and H2 as well as CH4, C6H6, NO, CO, O2, SO2 and NH3 were also presented. Activated carbons obtained from polymer wastes could also be used for adsorption of dyes, herbicides, trace metal ions from water as well as adsorption of volatile organic compounds from the air. Attempts at the use of activated carbons for battery electrode and supercapacitor construction are also interesting. Activated carbons from polymeric materials attract a lot of attention due to their high specific surface area and large pore volume combined with large-scale and low-cost production.

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących wytwarzania, charakteryzacji i zastosowania węgli aktywnych otrzymanych z materiałów polimerowych, w tym z polimerów odpadowych. Opisano najważniejsze metody karbonizacji polimerów, a następnie ich aktywacji za pomocą różnych czynników aktywujących, takich jak KOH, CO2 i H2O. Wykazano, że węgle o bardzo dobrych parametrach struktury porowatej można otrzymać z sulfonowanej żywicy styrenowo-diwinylobenzenowej oraz z poli(chlorku winylidenu), a spośród polimerów odpadowych – z poli(tereftalanu etylenu). Opisano metody badań właściwości fizykochemicznych węgli aktywnych otrzymanych z polimerów, w tym przede wszystkim ich właściwości adsorpcyjnych. Jeden z najlepszych węgli aktywnych otrzymany z sulfonowanej żywicy styrenowo-diwinylobenzenowej miał powierzchnię właściwą bliską 4000 m2/g, całkowitą objętość porów 2,1 cm3/g i był w stanie zaadsorbować 40% wag. CO2 na gram węgla w temperaturze 0°C pod ciśnieniem 1 bar oraz 4% wag. H2 na gram węgla w temperaturze –196°C pod ciśnieniem 1 bar. Przedstawiono możliwości wykorzystania węgli aktywnych otrzymanych z materiałów polimerowych do adsorpcji CO2 i H2, ale również do adsorpcji CH4, C6H6, NO, CO, O2, SO2 i NH3. Węgle otrzymane z polimerów odpadowych mogą być wykorzystane do adsorpcji barwników, herbicydów, jonów metali śladowych z wody oraz lotnych związków organicznych z powietrza. Interesujące są również próby wykorzystywania tych węgli do budowy elektrod baterii i superkondensatorów. Węgle aktywne otrzymywane z materiałów polimerowych cieszą się dużym zainteresowaniem, ponieważ mają bardzo dużą powierzchnię właściwą, dużą objętość porów, a jednocześnie są produkowane w dużych ilościach i mają przystępną cenę.

11

Metody dekoracji wyrobów ceramicznych i szklanych za pomocą promieniowania laserowego

Chmielewska D., Olszyna A., Szamałek K., Gebel R., Marczak J., Sarzyński A., Strzelec M.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 6

464--467

PL

Promieniowanie laserowe może nagrzewać materiały, przetapiać ich powierzchnię, powodować odparowanie warstwy powierzchniowej, inicjować różne reakcje chemiczne itp. Dzięki swym właściwościom promieniowanie laserowe jest stosowane m.in. do powierzchniowej obróbki materiałów, w tym wyrobów ze szkła i ceramiki użytkowej. W Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych, we współpracy z Instytutem Optoelektroniki WAT, podjęto prace w dziedzinie laserowej dekoracji wyrobów szklanych i ceramicznych za pomocą promieniowania laserowego. Stosowana jest metoda spiekania mineralnych proszków barwnych napylonych na podłoża szklane lub ceramiczne oraz metoda aktywacji szkliw ceramicznych (tzn. bez udziału dodatków barwnych). W eksperymentach stosowano lasery impulsowe i ciągłego działania. Opisano niektóre zjawiska fizyczne wpływające na wyniki obróbki laserowej. Zamieszczono przykładowe fotografie uzyskanych efektów.

EN

Laser radiation can heat the material, melt its surface, cause evaporation of the surface layer, initiate various chemical reactions, etc. Thanks to its properties, the laser radiation is used, among others for surface treatment of materials, including glassware and pottery. At the Institute of Ceramics and Building Materials, in collaboration with the Institute of Optoelectronics, MUT, work has been undertaken in the field of laser decoration of glassware and ceramics by laser radiation. Laser method is used in sintering the colour mineral powder sprayed on glass or ceramic substrate as well as for glazes activation (i.e. without the colour additives). Experiments were performed using CW and pulsed lasers. Some physical phenomena affecting the results of laser treatment are described. Exemplary photos of obtained patterns are included.

12

Mikro-mezoporowate węgle: otrzymywanie, właściwości, zastosowanie

Choma J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2013

|

T. 16, nr 2

163--178

PL

Mezoporowate materiały węglowe są szeroko stosowane w życiu codziennym i w przemyśle dlatego, że charakteryzują się bardzo dużą powierzchnią właściwą i objętością porów, a także wyjątkowymi fizykochemicznymi właściwościami ze szczególnym uwzględnieniem właściwości adsorpcyjnych. Prezentowana praca jest poświęcona przeglądowi literatury dotyczącej nowych metod syntezy, charakterystyki i zastosowania mezoporowatych materiałów węglowych. Jednym z głównych celów tej pracy jest omówienie syntezy mezoporowatych węgli metodą twardego odwzorowania z wykorzystaniem uporządkowanych mezoporowatych krzemionek, koloidalnej krzemionki i koloidalnych kryształów krzemionkowych. Szczególną uwagę poświęcono metodzie, w której wykorzystano monolity krzemionkowe otrzymane w wyniku sprasowania nanocząstek koloidalnej krzemionki, które następnie impregnowano roztworem kwasu szczawiowego, (katalizatorem reakcji polimeryzacji), rezorcynolem i formaldehydem (prekursorami węglowymi). Następnie prekursory węglowe polimeryzowano i karbonizowano oraz ostatecznie wytrawiano stałą matrycę krzemionkową, otrzymując mezoporowaty węgiel o jednorodnych porach odpowiadających wymiarom koloidalnej krzemionki. Mezoporowate węgle poddawano też aktywacji za pomocą KOH, rozwijając ich mikroporowatość. Innym ważnym zagadnieniem, które rozważano w tym artykule, była synteza mezoporowatych węgli metodą miękkiego odwzorowania z wykorzystaniem termoutwardzalnych polimerów (np. żywicy fenolowej), jako prekursorów węglowych, w obecności blokowych kopolimerów - jako miękkich matryc. Metoda miękkiego odwzorowania jest prostą i efektywną metodą, pozwalającą na kontrolowanie mezoporowatej struktury węgli, np. pH mieszaniny reakcyjnej wpływa na średni wymiar porów otrzymywanego węgla. Opisano sposoby rozwijania mikroporowatości mezoporowatych węgli za pomocą dodawania podczas syntezy tetraetoksysilanu (TEOS) i wytrawiania powstałej z niego krzemionki lub aktywacji mezoporowatych węgli za pomocą KOH. W pracy zaprezentowano też opisane w literaturze sposoby zastosowania uporządkowanych mezoporowatych węgli do oczyszczania wody z barwników, fenolu i innych organicznych zanieczyszczeń. Opisano także inne próby zastosowania tych węgli, np. w bateriach litowo-węglowych, jako materiały do produkcji elektrod, do otrzymywania materiałów o supermagnetycznych właściwościach do adsorpcji dużych cząsteczek organicznych, jako materiał elektrodowy w superkondensatorach, jako adsorbent do usuwania jonów metali ciężkich z wody, niebezpiecznych anionów i toksycznych związków organicznych, jako nośnik katalizatorów oraz jako adsorbent do przechowywania wodoru.

EN

Mesoporous carbonaceous materials are widely used in everyday life and industry because they possess very high surface area, pore volume and unique physicochemical properties, including adsorption characteristics. This article presents a survey of literature devoted to new methods of synthesis, characterization and application of mesoporous carbonaceous materials. One of major topics reviewed in this work is the synthesis of ordered mesoporous carbons (OMCs) with help of ordered mesoporous silicas (OMSs), colloidal silica and colloidal silica crystals as hard templates. A special emphasis was placed on the method, which employs monolithic siliceous templates obtained by pressing colloidal silica followed by their impregnation with oxalic acid (catalyst), resorcinol and formaldehyde (carbon precursors), polymerization of carbon precursors, carbonization and template removal. Since the pore volumes for the mesoporous carbon monoliths studied are quite large (4.26 and 3.25 cm3/g), the film-type replication occurred; note that in the case of a complete filling of pores with carbon (having the true density of 2.1 g/cm3) the pore volume of the inverse carbon replica should not exceed 1.36 cm3/g. This method affords carbons with uniform spherical mesopores as well as carbon composites with inorganic nanoparticles (e.g., silver), which after additional activation (e.g., with KOH) lead to micro and mesoporous carbons of superior structural characteristics. Another important topic reviewed in this article is the synthesis of mesoporous carbons from thermosetting polymers (e.g., phenolic resins) used as carbon precursors in the presence of block copolymers used as soft templates. This new synthesis strategy affords mesoporous carbons in the form of monoliths, fibers and films and permits to scale up this process. Soft-templating is a simple and effective method for controlling the mesoporous structure of carbons; for instance, pH of the synthesis mixture influences the average pore size of the resulting carbons. The initial synthesis conditions, basic or acidic, affect the average pore size (which is about 4 or 8 nm, respectively) as well as the cross-linking and thickness of pore walls that determine chemical, mechanical, and thermal stability of the resulting carbons. Tetraethyl orthosilicate was introduced to the system in order to develop microporosity. After silica dissolution the expected increase in microporosity was observed; interestingly, the mesoporosity was also improved. Post-synthesis activation with KOH at 973 K was proposed as an alternative approach to develop additional microporosity. The treatment resulted in the increased microporosity; however, this time the mesoporosity significantly decreased. Both methods were effective and led to the formation of additional microporosity. This paper presents an overview of recent literature on the application of ordered mesoporous carbons for water treatment involving the removal of dyes, phenols and other organic pollutants.

13

Karbonizacja organicznych surowców węglowych

Buczek B., Kanik U.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 5

408--409

PL

W pracy przedstawiono aparaturę do wytwarzania adsorbentów węglowych z różnych prekursorów, w szczególności z surowców naturalnych. Opisano budowę i działanie aparatu oraz przedstawiono wyniki oznaczeń liczby jodowej (LJ) i metylenowej (LM). Do oceny porowatości karbonizatów zastosowano porozymetrię rtęciową. Wyniki przeprowadzonych badań i oznaczeń wykazały, że otrzymane produkty karbonizacji mogą być użyte do wytwarzania mezo- i makroporowatych adsorbentów węglowych.

EN

The apparatus for the production of carbonaceous adsorbents from different precursors, especially natural raw materials are presented in the paper. The construction and operation conditions of apparatus were described and the results of iodine (LJ) and methylene (LM) numbers' determination were presented. To evaluate the porosity of obtained carbonizates the mercury porosimetry method was used. The results of investigations and tests showed that carbonization products can be used in the production of meso- and macroporous carbonaceous adsorbents.

14

Nowa technologia aktywacji granulowanego żużla wielkopiecowego za pomocą wody z produkcji betonu towarowego

Ryou J. S., Song II. H., Kim S. S., Lee J. B.

Cement Wapno Beton

|

2013

|

R. 18/80, nr 1

33--38

PL

W pracy przedstawiono doświadczalne wyniki aktywacji granulowanego żużla wielkopiecowego za pomocą odpadowej wody z produkcji betonu towarowego. Wykazano, że ten odpad ma pH większe od 12 i jako woda zarobowa może stanowić dobry aktywator żużla. Wytrzymałość na ściskanie zapraw żużlowych zwiększała się wraz ze wzrostem zawartości fazy stałej w tej odpadowej wodzie, w całym objętym doświadczeniami zakresie od 1% do 10%. Natomiast skurcz suszenia był taki sam jak porównawczej zaprawy z cementu portlandzkiego tylko do zawartości fazy stałej wynoszącej 3%. W przypadku wyższych zawartości, to jest 5%, 7% i 10%, był znacznie większy. Biorąc to pod uwagę autorzy proponują stosować jako aktywator wodę odpadową zawierającą maksymalnie 3% fazy stałej.

EN

The work presents the results of granulated blastfurnace slag activation with recycling water from ready-mixed concrete production. It was shown that this water has high pH level and used as mixing water is a good activator for slag. The compressive strength of mortars was increasing with the content of solid phase in this water, and in examined samples ranged from 1% to 10%. The drying shrinkage of mortars were close to the reference mortar from Portland cement until 3% of solid phase content in recycled water. However, if solid phase content was higher, namely 5%, 7% and 10% the shrinkage was much higher. Taking this mortar behavior into consideration, according the authors only recycled water containing up to 3% of solid phase can be used as slag activator.

15

Wpływ metody aktywacji chemicznej na właściwości węgli aktywnych otrzymanych z węgla brunatnego

Nowicki P., Kuszyńska I., Przepiórski J., Pietrzak R.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 9

1846-1850

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu metody i sposobu aktywacji za pomocą NaOH na właściwości adsorbentów węglowych otrzymanych z polskiego węgla brunatnego „Konin”. Węgle aktywne otrzymywano stosując dwie metody aktywacji (fizyczne wymieszanie oraz impregnację) oraz dwa warianty obróbki termicznej. Wykazano, że węgiel brunatny może być z powodzeniem stosowany jako tani prekursor adsorbentów węglowych o dobrze rozwiniętej powierzchni właściwej, dużej objętości porów i dobrych zdolnościach sorpcyjnych. Większość otrzymanych węgli aktywnych charakteryzuje się silnie mikroporowatą strukturą i kwaśnym charakterem powierzchni. Najlepsze właściwości fizykochemiczne oraz zdolności sorpcyjne wobec jodu wykazuje węgiel otrzymany w wyniku fizycznego wymieszania prekursora z czynnikiem aktywującym, a następnie aktywacji w temp. 600°C.

EN

Polish lignite was carbonized at 400°C for 15 min and activated by heating with NaOH (2:1) in Ar at 600°C for 20 min, washed with aq. HCl and hot water and studied for porosity by N₂ adsorption-desorption, surface acidity by potentiometric titrn. and I₂ no. The activated C produced showed well-developed surface area, large pore vol. and good sorption properties. The majority of the samples showed strongly microporous structure and acidic surface. The best physicochem. properties and highest sorption capacity towards I₂ were found for the C sample produced by phys. mixing of the precursor with activating agent and then subjected to thermal activation at 600°C.

16

Coal fly ash processing for its utilization in building materials preparing

Junak J., Stevulova N.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2009

|

z. 53 [265]

73-78

EN

The fly ash from coal combustion processes is a waste very attractive for recycling in the building materials preparing. Presently, a small portion of coal burning products is being utilized for this purpose in Slovakia. Aimed at a wider recycling and exploitation of coal fly ash as siliceous and aluminous substance in the building materials production, the pretreatment of fly ashes is designed for their quality improvement. This paper presents the results of mechanical and chemical activation of coal fly ash regarding the utilization in concrete and cements production. The investigation of physico-mechanical properties of concrete specimens based on mechanically and/or chemically activated coal fly ash as a partial cement replacement (25 wt. %) after 28- and 90 days of hardening showed that the addition the coal fly ash activated under optimal conditions improves the compressive strength of these composites in comparison to concrete with non treated coal fly ash.

17

Wpływ stężenia H2S na aktywność siarczkowych katalizatorów molibdenowych w reakcji parowej konwersji CO

Antoniak K., Narowski R., Gołębiowski A.

Karbo

|

2009

|

Nr 1

12-14

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu stężenia siarkowodoru w gazie procesowym na aktywność katalizatorów Ni-Mo/Al2O3, Co-Mo/Al2O3 i (K)Co-Mo/Al2O3 w reakcji parowej konwersji tlenku węgla na gazach zasiarczonych. Katalizatory otrzymywano metodą suchej impregnacji na aktywnym tlenku glinu o niskiej zawartości sodu (Al2O3, 220m2/g) firmy INS. Dokonano oceny aktywności modelowych katalizatorów w obszarze kinetycznym w reaktorze Zielińskiego przy małych prężnościach reagentów, przy różnej zawartości H2S w gazie procesowym. Stwierdzono, że wysoka aktywność katalizatorów uwarunkowana jest odpowiednio wysokim stężeniem siarkowodoru w mieszaninie reakcyjnej. Określono optymalną zawartość siarkowodoru (1200-1500 ppm) w gazie procesowym w aspekcie aktywności katalizatorów. Spośród otrzymanych katalizatorów najwyższą aktywność miały próbki Co-Mo/Al2O3 promotorowane potasem. Właściwości katalityczne układów Ni-Mo/Al2O3, Co-Mo/Al2O3 i (K)Co-Mo/Al2O3 w przemianie surowców zasiarczonych porównano z przemysłowym katalizatorem TZC-3/1 do wysokotemperaturowej konwersji tlenku węgla (II) (WTKCO) w obecności czystych reagentów. Aktywność modelowego katalizatora (K)Co-Mo/Al2O3 przy zawartości H2S w gazie procesowym (1200-1500 ppm) jest porównywalna z aktywnością katalizatora TZC-3/1 w obecności czystych reagentów.

EN

Investigation results of the effect of hydrogen sulfide content in the process gas on the activity of catalysts Ni-Mo/Al2O3, Co-Mo/Al2O3 and (K)Co-Mo/Al2O3 in steam shift conversion on sulfided gases are presented. Catalysts were prepared by dry impregnation on the active alumina support with low sodium content (Al2O3, 220 m2/g, INS). Activity of model catalysts in a kinetic region of Zieliński reactor at low reagent pressure and at various H2S contents in the process gas was evaluated. It was found that high catalyst activity depended on relatively high hydrogen sulfide content in the reaction mixture. Optimal content of sulfur compounds (1200-1500 ppm) in the process gas was determined in terms of catalyst activity. Samples of Co-Mo/Al2O3 activated with potassium showed the highest activity of all the prepared catalysts. Catalytic properties of Ni-Mo/Al2O3, Co-Mo/Al2O3 and (K)Co-Mo/Al2O3 systems in processing of sulfated row-materials were compared with those of an industrial TZC-3/1 catalyst for CO HTS (High Temperature Shift) in the presence of pure reagents. Activity of model catalyst (K)Co-Mo/Al2O3 at H2S content in the proces gass in the range (1200-1500 ppm) is comparable to that of catalyst TZC-3/1 in the presence of pure reagents.

18

Analiza i zastosowanie stałych produktów niskociśnieniowej pirolizy całych opon samochodowych

Dębek C., Stępkowski R., Magryta J., Kondlewski T.

Elastomery

|

2009

|

T. 13, nr 1

24-31

PL

W bezciśnieniowym procesie pirolizy całych opon samochodowych otrzymano: węgiel i olej popirolityczny, stal oraz gaz. Węgiel popirolityczny scharakteryzowano i zbadano pod kątem zastosowania jako adsorbenta. Węgiel popirolityczny poddano karbonizacji i aktywacji parą wodną w temperaturach 750-900°C w czasie 1-2 h. Oznaczono, iż karbonizacja i aktywacja parą wodną powoduje znaczne zwiększenie objętości porów badanych materiałów do ponad 1,1 cm3/g i powierzchni do około 600 m2/g. Stwierdzono, że otrzymane sorbenty wykazują wysoką skuteczność w usuwaniu z roztworów wodnych benzenu, p-chlorofenolu, błękitu metylenowego i czerwieni Kongo, zbliżoną do wydajności dostępnych w handlu rodzajów węgla aktywnego (np. Noritu).

EN

The post-pyrolytic coke and oil, steel and gas were obtained by means of low pressure pyrolysis technique of whole car tyres. The post coke were characterized and an attempt of application of these product, as an adsorbent was made. The obtained post-pyrolytic coke was undergo further carbonization and activation by water vapour at 750-900 °C and at activation time 1-2 h. It was found that carbonization and water vapour activation results in considerable increase in pore volume of the sorbents (up to 1.1 cm3/g) and specific surface areas up to 600 m2/g. The obtained sorbents have a good sorption capacity for benzene, p-chlorophenol, methylene blue and Congo red. Removal efficiency of aromatics and dyes of the best sorbents was similar to the commercial active carbon (Norit).

19

Chemiczna aktywacja naturalnej pucolany za pomocą stałego aktywatora

Allahverdi A., Rahmani A.

Cement Wapno Beton

|

2009

|

R. 14/76, nr 4

205-213

PL

Otrzymano spoiwo złożone w 77% z naturalnej pucolany pumeksowej, a w 23% z aktywatora zawierającego ponad 90% cementu portlandzkiego i niewielkie ilości substancji chemicznych złożonych z siarki i metali alkalicznych. Zbadano właściwości zaczynu i zapraw sporządzonych z tego spoiwa. Czas wiązania był zawarty w granicach od 210 minut (początek wiązania) do 300 minut (koniec wiązania). Wytrzymałość zaprawy wzrastała z około 23 MPa po 28 dniach do 45 MPa po rocznym dojrzewaniu. Badania wykazały, że opracowany aktywator pozwala na otrzymanie dobrej jakości spoiwa z naturalnej pucolany pumeksowej. Jest to spoiwo niezwykle przyjazne dla środowiska.

EN

The binder was produced consisting of 77% of natural pozzolana pumice-type and 23% of activator composed chiefly of Portland cement and small addition of chemical substances containing sulfure and alkali metals. The properties of paste and mortars prepared on the basis of this binder were investigated. Setting time of the binder was the range from 210 min (beginning of setting) to 300 minutes (final setting time). The compressive strength was 23 MPa after 28 days of hardening till 45 MPa after one year of curing. The experimental results showed that the elaborated activator gives the possibility for producing good quality binder from natural puzzolana of pumice-type. This binder is very environmental friendly.

20

Rozwój struktury porowatej węgli aktywnych na drodze aktywacji fizycznej i chemicznej węgli kopalnych

Nowicki P., Wachowska H.

Wiadomości Chemiczne

|

2008

|

[Z] 62, 9-10

827-848

EN

Increasing interest in sorption materials is stimulated by the development of new industrial technologies and the necessity to meet the increasingly restrictive standards aimed at the environment protection. From among the available range of sorption products, of the greatest importance are adsorbents obtained from coal, in particular active carbons. The growing use of active carbons is a consequence of the readily available resources, their high mechanical and chemical resistance and easy degradability. Certain applications of active carbon require high adsorption capacity or high selectivity, therefore, many attempts have been undertaken to obtain sorbents showing well-developed surface area and enhanced sorption capacity towards certain adsorbates. These properties can be achieved by physical and chemical activation. This paper presents the review of literature on the methods of chemical and physical activation of coal and the effects of particular parameters of these processes on the textural properties of the active carbon obtained. Much attention has been paid to the process of chemical activation.