Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Application of Mineral Sorbents to Remove Volatile Organic Compounds from the Gases Emitted from the Composting Processes

Wierzbińska Monika

Journal of Ecological Engineering

|

2021

|

Vol. 22, nr 2

98--110

EN

The disposal of organic waste in processes such as composting is related to the emission of malodorous compounds. Owing to their character and low odour detection threshold, there is often a need for a hundred percent elimination of the contaminants from waste gases. One of alternative methods of treating the waste gases from malodorous contaminants, occurring in low concentrations in post-process air, is the biofiltration method. Most often, the method uses an organic filtration material. However, this method of air purification is still developing; therefore, there is a search for new sorbents among mineral materials, which would be an alternative for organic sorbents. The article presents the research into the application of aluminosilicate sorbents, including halloysite, for deodorization of the gases emitted from the processes of composting municipal waste. The semitechnical scale research was conducted for several weeks in a municipal waste composting plant, passing real gases through two biofilters filled with mineral sorbents. In spite of the fact that some problems occurred and the research cycle was not completed, the experiment proved that halloysite removes odours to a much higher extent than the other examined aluminosilicate sorbent. While the VOCs reduction on a bed with halloysite was 88%, the reduction on a bed with a second aluminosilicate reached 35%. The process conditions were very unstable; therefore, the efficiency of the VOCs removal process varied widely. However, halloysite has always been a better sorbent than the other aluminosilicate.

2

Synthesis and mechanism of aluminum silicate mesoporous materials by F108 template

Ma Zhijun, Gao Jing, Weng Xingyuan, Yang Shuai, Peng Kai

Materials Science Poland

|

2020

|

Vol. 38, No. 4

566-576

EN

Aluminosilicate mesoporous materials were synthesized using F108 template (polyethylene glycol-polypropylene glycol-polyethylene glycol) at a concentration of 0.034 g/ml and the molar ratio of Al2O3 to SiO2 was 0.09. The products were then characterized using nitrogen adsorption/desorption tests, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD). The effects of various crystallization temperatures as well as sodium hydroxide concentrations on the average diameter, pore volume, surface area, and morphology of the synthetic material were analyzed. Results showed that a sodium hydroxide concentration of 11 mol/L and a crystallization temperature of 130 °C produced a synthetic material with regular pore size and homogeneous arrangement including a specific surface area of 137.62 m2/g, an average pore volume of 0.27 cm3/g, along with an average pore size of 15.33 nm.

3

Badania właściwości mas formierskich z korundu i glinokrzemianu przeznaczonych na ceramiczne formy odlewnicze

Wiśniewski P., Sitek R., Mizera J.

Szkło i Ceramika

|

2017

|

R. 68, nr 6

16--20

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości mieszanek formierskich z korundu oraz glinokrzemianu (Remasil 60), które przeznaczono na pierwszą warstwę oraz warstwy konstrukcyjne form odlewniczych służących do odlewania precyzyjnego. Określono wpływ zawartości fazy stałej na parametry mas formierskich oraz dokonano wyboru systemów formierskich o odpowiednich parametrach. Najkorzystniejsze wyniki otrzymano dla mieszanek formierskich: przeznaczonych na warstwę przymodelową, których stężenie fazy stałej wynosiło 72,5% wag. oraz mieszanki na warstwy konstrukcyjne, gdzie udział proszku wyniósł 70% wag. Spoiwem konstrukcyjnym był nanokompozyt polimerowo-ceramiczny zawierający nanocząstki SiO2 (LUDOX AM30). Proszki charakteryzowano z użyciem: analizatora wielkości cząstek metodą dyfrakcji laserowej oraz skaningowych mikroskopów elektronowych (SEM), a nanokompozyt z wykorzystaniem mikroskopu STEM. Masy formierskie charakteryzowano pod względem: lepkości dynamicznej i względnej, gęstości, pH oraz adhezji do płyty (tzw. „test płyty”). Pomiary te przeprowadzano przez siedem dni w warunkach laboratoryjnych w temperaturze 20°C. Otrzymane wyniki pokazały, że masy lejne z korundu i glinokrzemianu oraz nanokompozytu zawierającego krzemionkę koloidalną charakteryzują się dobrymi właściwościami i mają szansę zostać zastosowane w odlewnictwie precyzyjnym do otrzymywania form.

EN

The paper presents results properties of alumina and aluminosilicate slurries dedicated to the first layer and construction layers of shell molds, respectively. The influence of the solid phase content on the parameters of the slurries was determined. Particle size distribution was determined with use of the advanced laser particle size analyzer Horiba LA-950 (LALLS technique). To characterize morphology of the powders and binder scanning electron microscopy (SEM and STEM) observations were performed. The slurries were prepared in a mechanical mixer. The experiment was based on a daily plate weight tests and pH, Zahn cup (4 mm diameter) viscosity and dynamic viscosity by rheometer with a shear rate range of 1–100–1 1/s measurements that are fundamental for investment casting industry. Adhesion of the examined mass was determined by the plate immersion (dimensions: 75×75 mm) in a slurry and estimation its weight of 75.46 g. The slurry dipping was controlled during 180 seconds with results notation every 15 seconds. The obtained results proved opportunity of their application for the investment casting and foundry, being prospective issue for future fabrication of shell moulds.

4

Badanie efektu Joule’a w materiałach glinokrzemianowych aktywowanych alkaliami z dodatkami modyfikującymi właściwości elektryczne

Fiala L, Rovnaník P., Černý R.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 3

201--210

PL

Glinokrzemiany z dodatkiem aktywatorów alkalicznych [GAA] są przyjaznymi dla środowiska, stosunkowo tanimi materiałami budowlanymi, mogą być bowiem wytwarzane z niektórych odpadów przemysłowych. Odpady te, do których należą granulowany żużel wielkopiecowy lub popiół lotny mają stosunkowo niskie ceny i stanowią równocześnie główny składnik tych materiałów. Z tego względu GAA mogą konkurować z szeroko stosowanymi materiałami budowlanymi opartymi na cemencie. GAA są z zasady złymi przewodnikami elektryczności. Jednakże, dodanie do nich odpowiedniej ilości przewodzących prąd dodatków może radykalnie zmniejszyć ich oporność elektryczną, co pozwala je wykorzystywać w różnych zastosowaniach. Można na przykład stosować je jako samonagrzewające się materiały lub czujniki monitorujące zmiany właściwości konstrukcji betonowych. W artykule opisano badania próbek GAA z żużla i szkła wodnego jako aktywatora, piasku stanowiącego wypełniacz i dodatku przewodzącego prąd elektryczny. Badano zdolność do wytwarzania ciepła Joule’a na tych próbkach ładowanych zewnętrznym źródłem prądu stałego, mierząc temperaturę w wybranych punktach próbek za pomocą termopar. Doświadczenia potwierdziły, że można uzyskać obiecujące wyniki z próbkami GAA, które wykazują dostateczny wzrost temperatury w warunkach laboratoryjnych i mogą być użyte w praktycznych zastosowaniach.

EN

Alkali-activated aluminosilicates [AAA] can be viewed as eco-friendly, economically advantageous building materials due to the fact that some industrial by products available for a reasonable price, such as blastfurnace slag or fly ash, can be used as their main components. Therefore, AAA can be considered as good competitors to widely used cement-based materials. AAA are in general electrically non-conductive. However, adding a sufficient amount of electrically conductive admixtures significantly decreases their electrical resistivity which broaden application possibilities. Enhanced materiais can be used as self-heating or self-sensing systems. In the paper, AAA samples made of blastfurnace slag, water glass as an alkali activator, filier represented by three fractions of sand and electrically conductive admixtures were prepared. The ability to generate Joule's heat is tested on samples loaded by an external DC electric source by means of measurements of temperature by K-type thermocouples in chosen points on samples. The obtained experimental data make it possible to identify a promising AAA which exhibits a sufficient increase of temperature in room conditions and can be utilized well in practical applications.

5

Sztywne pianki poliuretanowe napełniane odpadowym glinokrzemianem

Prociak A., Kurańska M., Osiewicz M., Auguścik M., Ryszkowska J., Michałowski S., Bradło D., Żukowski W.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 10

2042--2047

PL

Analizowano wpływ zawartości mikrosfer glinokrzemianowych (10–50% mas.) na proces spieniania oraz wybrane właściwości sztywnych pianek poliuretanowych (PUR) oraz poliuretanowo-poliizocyjanurowych (PIR). Otrzymane zmodyfikowane pianki PUR i PIR analizowano pod kątem ich zastosowania jako materiałów termoizolacyjnych. Wyznaczono m.in. wpływ zawartości mikrosfer na współczynnik przewodzenia ciepła, wytrzymałość mechaniczną, kruchość, stabilność wymiarową w podwyższonej temperaturze oraz chłonność wody. Ponadto przeprowadzono analizę struktury komórkowej oraz stabilności termicznej i palności otrzymanych pianek. Zastosowanie odpadowych mikrosfer do syntezy spienionych kompozytów PUR oraz PUR-PIR umożliwia zagospodarowanie odpadów przemysłowych oraz zmniejszenie ceny spienionych produktów.

EN

Waste microspheres were used (10–50% by mass) for filling the rigid polyurethane and polyurethane-polyisocyanurate foams. The foams were studied for the coeff. of thermal cond., mech. strength, brittleness and dimensional stability at elevated temps. The cell structure, thermal stability and flammability of the foams were also studied.

6

Bioleaching of Lithium from Lepidolite by the Mixture of Rhodotorula Rubra and Acidithiobacillus Ferrooxidans

Marcincakova R., Kadukova J., Mrazikova A.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

85--88

EN

The objective of this study was to evaluate lithium bioleaching from lithium-rich ore lepidolite using the mixed culture of autotrophic bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans and heterotrophic yeast Rhodotorula rubra. Lithium, as an important part of cathode material and electrolyte, is one of the crucial elements in lithium – ion battery production. The conventional techniques concerning the treatment lithium ores involve pyrometallurgical and hydrometallurgical processes. The overall high energy and capital costs as well as serious second pollution of those processes urge a turn to alternative methods. Bioleaching appears to be one of the fast developing technologies, which uses different kinds of microorganisms (bacteria, fungi, yeast) and their metabolic products for the extraction of metals from low grade ores and wastes. The important microorganisms, which play an important role in metal recovery from sulphide minerals and waste, belong to autotrophic acidophilic group. Those microorganisms fix carbon dioxide and obtain energy from the oxidation of ferrous iron or reduced sulphur compounds. Contrary to bacterial leaching; the use of the yeast Rhodotorula rubra has also several advantages. These heterotrophic species are able to grow in acidic environment and due to their metabolites they can enhance metabolic activity of A. ferrooxidans. The bioleaching experiments were carried out in rich bioleaching media at the initial pH of 3.5. Results revealed that two main processes namely Li bioleaching (Li solubilisation) and Li bioaccumulation (Li uptake) were involved in Li bioleaching process. Li accumulation into the 1 g of microbial biomass was 47 µg. Lithium concentration in leach liquor was found to be 60 µg/l. During Li bioleaching using the mixture of R. rubra and A. ferrooxidans almost 4905 mg biomass was generated in 1000 ml of the solution. The great biomass increase indicated the positive effect of synergistic interactions of heterotrophic yeast of R. rubra and autotrophic bacteria of A. ferrooxidans on metabolic activities of the microorganisms. However, no significant effect of the consortium on Li bioleaching efficiency was observed.

PL

Celem niniejszych badań była ocena bioługowania litu z rudy lepidolitu bogatej w lit przy użyciu mieszanej kultury bakterii autotroficznych Acidithiobacillus ferrooxidans oraz heterotroficznego drożdży Rhodotorula rubra. Lit, jako ważny składnik materiału katody oraz elektrolitu, jest jednym z najważniejszych elementów w produkcji akumulatorów litowo-jonowych. Konwencjonalne techniki przetwarzania rud litu uwzględniają procesy pirometalurgiczne i hydrometalurgiczne. Całkowity koszt energetyczny i finansowy, jak również poważne zanieczyszczenie wtórne tych procesów, zmusiły do poszukiwania metod alternatywnych separacji. Bioługowanie jest obecnie jedną z najszybciej rozwijających się technologii, która wykorzystuje różnego rodzaju mikroorganizmy (bakterie, grzyby, drożdże) i ich produkty metaboliczne do wydzielania metali z niskiej jakości rud i odpadów. Mikroorganizmy, które odgrywają ważną rolę w procesie odzysku metalu z minerałów siarczkowych i odpadów, należą do grupy autotroficznej, acidofilowej. Te mikroorganizmy przyłączają się do dwutlenku węgla i pobierają energię z oksydacji żelazowego żelaza lub zredukowanych związków siarki. W przeciwieństwie do ługowania bakteryjnego, użycie drożdży Rhodotorularubra ma również kilka zalet. Te heterotroficzne gatunki są w stanie dojrzewać w kwaśnym środowisku i dzięki swoim metabolitom mogą wspomagać aktywność metaboliczną bakterii A. ferrooxidans. Testy bioługowania zostały przeprowadzone w bogatych nośnikach bioługujących o początkowej wartości pH wynoszącej 3,5. Wyniki pokazały, że dwa najważniejsze procesy, tj. bioługowanie Li (rozpuszczanie Li) oraz bioakumulacja Li (pobór Li), były włączone do procesu bioługowania Li. Akumulacja Li w 1g. biomasy mikrobiologicznej wyniosła 47 µg. Stężenie litu w płynie ługującym wyniosło 60 µg/l. Podczas bioługowania Li przy użyciu mieszanki R. rubra oraz A. ferrooxidans wygenerowano blisko 4905 mg biomasy w 1000 ml roztworu. Duży wzrost biomasy wskazuje na pozytywne działanie interakcji synergistycznych heterotroficznego drożdżaka R. rubra i autotroficznej bakterii A. ferrooxidans na aktywność procesów metabolicznych mikroorganizmów. Niemniej jednak, nie zaobserwowano znacznego wpływu konsorcjum na skuteczność bioługowania Li.

7

Zdolność wymiany jonowej (CEC) attapulgitu - glinokrzemianu z grupy pałygorskitów

Grabowska B., Kaczmarska K., Bobrowski A., Kurleto Ż., Mrówka N., Żymankowska-Kumon S.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 4 spec.

43--46

PL

Dane literaturowe wskazują, że istnieje możliwość prowadzenia modyfikacji glinokrzemianów na drodze fizycznej lub chemicznej. Zabieg ten prowadzi się głównie poprzez wymianę kationów w przestrzeni miedzypakietowej w celu poprawy właściwości adhezyjnych i termostabilnych minerałów. W pracy przeprowadzono charakterystykę termiczną i strukturalną attapulgitu (APT) pod kątem jego zdolności do wymiany jonowej (CEC). Stwierdzono, że attapulgit jako naturalny minerał wykazuje niską wartość CEC w zakresie temperatury 23-700 °C w porównaniu do stosowanego szeroko montmorylonitu aktywowanego jonami sodu (MMT-Na). Niska wartość CEC attapulgitu wynika z jego budowy krystalicznej, stąd przeprowadzenie modyfikacji chemicznej APT stanowi kolejny etap prac w tym obszarze.

EN

Literature data indicate that there is a possibility to carrying out the aluminosilicates modification by using a physical or chemical method. The modification process is mainly conducted by exchange of cations into space between layers of packet in purpose to improve the adhesiveness and thermostability of minerals. In this paper the thermal research and structural characteristic of the aluminimumsilicate from palygorskite group - attapulgite (APT) for determine its cation exchange capacity (CEC) were conducted. It was found that attapulgite as a natural mineral has low value of CEC in the temperature range 23-700 °C, compared to widely used montmorillonite activated by sodium ions (MMT-Na). Low values of CEC attapulgite is due to its crystalline structure, thus the conducting chemical modification APT is the next stage of work in this area.

8

Wiązania chemiczne występujące w montmorylonicie

Kurleto Ż., Grabowska B., Kaczmarska K., Szymański Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 4 spec.

79--82

PL

Montmorylonit (MMT) należy do grupy glinokrzemianów warstwowych składających się z pakietów trójwarstwowych T–O–T charakterystycznych dla krzemianów o strukturze 2:1. W strukturze MMT występują głównie spolaryzowane wiązania kowalencyjne (atomowe), ale też jonowe. Typ wiązania jest zdeterminowany przez różnicę elektroujemności między oddziaływującymi ze sobą atomami. Warstwa tetraedryczna (T) jest zbudowana głównie z atomów krzemu, jednakże tetraedry mogą posiadać w swojej strukturze zamiast krzemu również atomy glinu. Z kolei warstwa oktaedryczna (O) jest zbudowana z atomów glinu, jak również atomów: krzemu, magnezu oraz żelaza. Pomiędzy pakietami występuje przestrzeń, w której znajdują się kationy metali elektrododatnich: Ca2+, Na+, Mg2+, Li+ oraz Al3+, które są zdolne do wymiany (reakcja wymiany). W przyrodzie najczęściej spotykany jest montmorylonit wapniowy. Montmorylonit ten można poddać modyfikacji w celu uzyskania materiału o lepszych właściwościach fizykochemicznych. Jako prosty zabieg modyfikacji, najczęściej stosuje się aktywację z udziałem kationów sodu, dzięki czemu otrzymuje się tzw. montmorylonit sodowy. Zabieg modyfikacji, w przypadku montmorylonitu, jest możliwy dzięki właściwości jaką posiada MMT, czyli zdolności do wymiany jonowej (CEC), która jest uwarunkowana występowaniem w przestrzeni między pakietowej montmorylonitu wiązań jonowych.

EN

Montmorillonite (MMT) belongs to a group of layered aluminosilitcates consist of three-layer packet T-O-T characterizing the silicate in 2:1 structure. In MMT structure covalent (atomic) bonds mainly occurs but there are also ion bonds. Bonding type is determined by electronegativity differential among affecting between one another atoms. Tetrahedral layer (T) is mainly described by silicon atoms, although tetrahedral in the structure may consist of aluminum atoms in place of silicon. In turn, octahedral layer (O) is described by aluminum atoms as well as: silicon, magnesium and iron atoms. Between packets there is a gap where electropositive metal cations: Ca2+, Na+, Mg2+, Li+ and Al3+ are out there. In nature most often to see is calcium montmorillonite. This montmorillonite can be put to modifications in order to get material with better physicochemical properties. As a simple modification most often activation by sodium is used, thus so-called sodium montmorillonite are provided. Modification in case of montmorillonite is possible by MMT properties, in other words, capability to ion exchange (CEC). In turn, this capability is conditioned by ion bonds in montmorillonite structure.

9

The Influence of Spore Age of Aspergillus Niger on Lithium Dissolution from Lepidolite

Marcincakova R., Mrazikova A., Velgosova O., Kadukova J., Vojtko M., Holub M.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

211--216

EN

Lithium and its compound have several commercial applications uses, including metal refining, organic synthesis and polymerization, manufacture of pharmaceuticals, glass, ceramics and batteries. Nowadays, lithium is becoming more and more interesting and attractive as a constituent of batteries for electric and hybrid vehicles. In nature lithium is the most frequently occurring metal; however, in very low concentration. The conventional processing of pegmatites containing lithium bearing aluminosilicates is time, energy and cost intensive. Biohydrometallurgical approaches are generally considered as technologies with low-cost and low-energy requirement. Some species of heterotrophic microorganisms such as Aspergillus and Penicillium have shown a great potential for metal bioleaching from ores and various waste materials such as fly ash, spent catalysts and electrical waste. Heterotrophic microorganisms of genera from Aspergillus exhibit a good potential in producing of organic acids, mainly oxalic, citric and gluconic acids, effective for metal extraction from low-grade ores and waste. This present study examines the influence of spore age of Aspergillus niger on lithium extraction from aluminosilicates. Spores or conidia, used for the experiment, were cultured 4 and 12 days. The metal bioleaching experiments were carried out in low nutrient media at ambient temperature. For the first time lithium was present in the solution on day 26 in both cases in the amount of 60 μg/l and 26 μg/l using 4-day and 12-day old spores, respectively. Since A. niger is characterized by a high ability to accumulate various metals lithium was also determined in the biomass. Results revealed that much more biomass (fungal mycelium) was generated by long-term cultured spores than short-term ones. Lithium concentrations accumulated in the biomass produced by 4-day and 12-day old spores were found to be 121μg/l and 545μg/l, respectively. In spite of rather low pH values, about pH=3, in both leaching systems a higher Li bioleaching efficiency was achieved using long-term cultured fungi. The results of a scanning electron micrograph (SEM) examination of the mineral before and after the bioleaching process pointed out the structural changes of the mineral surface after the attack by A. niger. X-ray analysis also confirmed the changes in crystalline structure of the mineral before and after the bioleaching process.

PL

Lit i jego związki mają kilka zastosowań komercyjnych, np. w rafinacji metali, syntezach organicznych i polimeryzacji, produkcji leków, szkła, ceramiki czy baterii. Obecnie lit staje się coraz bardziej interesujący i atrakcyjny jako składnik baterii do pojazdów elektrycznych i hybrydowych. W naturze lit jest najczęściej występującym metalem, jednakże w niskim stężeniu. Konwencjonalnie przetwarzanie pegmatytów (glinokrzemiany) zawierających lit są czaso-, energo- i kosztochłonne. Biohydrometalurgia uważana jest za technologię o niskich kosztach i niskich wymagań energetycznych. Niektóre gatunki heterotroficznych organizmów, takich jak Aspergillus i Penicillium wykazują wielki potencjał w bioługowaniu metali z rud I różnych typów odpadów, np. popiołów lotnych, zużytych katalizatorów czy odpadów elektrycznych. Mikroorganizmy heterotroficzne z rodzaju Aspergillus posiadają potencjał w produkcji kwasów organicznych, głównie szczawiowego, cytrynowego i glukonowego, działających na metale wydobywane z niskiej jakości rud i odpadów. Artykuł prezentuje badania nad wpływem wieku zarodka Aspergillus niger na wydobycie litu z glinokrzemianów. Zarodki i związki conidia użyte w doświadczeniu były hodowane 4 i 12 dni. Doświadczenia bioługowania metali zostały przeprowadzone w pożywce o niskiej temperaturze otoczenia. Po raz pierwszy lit pojawia się w roztworze 26 dnia w obu przypadkach w ilości 60 μg/l i 26 μg/l przy użyciu odpowiednio 4 i 12 dniowych zarodków. Jako, że A. Niger cechuje się znaczną możliwością kumulacji różnych metali, lit znaleziono także w biomasie. Badania pokazują, że dłużej hodowane zarodniki wytwarzają więcej biomasy niż krócej hodowane. Stężenie litu w biomasie wyprodukowanej przez 4 i 12 dniowe zarodniki wynosiło odpowiednio 121μg/l i 545μg/l. Pomimo niskiej wartości pH (pH = 3) wyższa wydajność bioługowania została otrzymana z dłużej hodowanych zarodników. Wyniki badań na elektronowym mikroskopie skaningowym (SEM) przed i po bioługowaniu wykazały zmiany strukturalne powierzchni minerału po zaaplikowaniu A. Niger. Analiza rentgenowska potwierdziła zmiany w sieci krystalicznej minerału przed i po procesie bioługowania.

10

Struktura i wybrane właściwości nanokompozytów poliamidu 6 z organofilizowanym montmorylonitem

Szustakiewicz K., Steller K., Pigłowski J.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 7-8

550--556

PL

Przedstawiono wyniki badań nanokompozytów otrzymanych z poliamidu 6 (PA 6) napełnianego 5 % mas. montmorylonitu organofilizowanego przy użyciu dwóch czwartorzędowych soli amoniowych o różnej strukturze chemicznej (MO1, MO2). Kompozyty poliamid 6 /organofilizowany montmorylonit wytwarzano za pomocą wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Próbki do badań formowano metodą wtryskiwania lub prasowania. Strukturę nanokompozytów, w szczególności stopień delaminacji nanonapełniaczy, oceniano metodą WAXS oraz TEM. Wytworzone nanokompozyty scharakteryzowano pod względem właściwości mechanicznych, reologicznych, termicznych oraz palności. Stwierdzono, że rodzaj środka organofilizującego wywiera bardzo istotny wpływ na stopień dyspersji nanonapełniaczy w poliamidowej matrycy, a w konsekwencji na właściwości nanokompozytów.

EN

The paper presents the results of a study on the nanocomposites prepared from polyamide 6 (PA 6) and montmorillonite, organophilized with two quaternary ammonium salts of different chemical structures (MO1, MO2), used as a filler at a concentration of 5 wt.%. The PA 6/organophilized montmorillonite composites were prepared using a co-rotating twin screw extruder. The test samples were made by injection or compression moulding. The structure of nanocomposites, in particular the degree of nanofiller exfoliation, was assessed using WAXS and TEM methods. The produced nanocomposites were characterized for the mechanical, rheological and thermal properties as well as flammability. It was found that the type of organically modifying agent exerts a substantial influence on the degree of nanofiller dispersion in a polyamide matrix, and in effect, on the final properties of nanocomposites.

11

Removal of methylene blue by natural and Ca and K-exchanged zeolite treated with hydrogen peroxide

Canli M., Abali Y., Bayca S. U.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2013

|

Vol. 49, iss. 2

481--496

EN

A comparison was made of influence of physically adsorbed methylene blue (MB) dye on the physicochemical properties of Manisa-Akdere zeolite (natural zeolite) and zeolite modified with K and Ca (all samples treated with hydrogen peroxide before modification) using batch adsorption technique. After elementary characterization of this adsorbent, the effects were investigated of initial MB concentration, pH, contact time, stirring rate, adsorbent dosage and temperature on the selectivity and sensitivity of the removal process. A larger adsorption of the dye was observed for modified zeolite (42.7 mg/g) than for natural zeolite (28.6 mg/g) per gram of an adsorbent after all zeolite samples treated with hydrogen peroxide. Zeolite treated with H2O2 showed higher adsorption capacity than untreated zeolite samples. The Langmuir model (R2 values between 0.959 and 0.996) fitted the experimental data better than the Freundlich model (R2 values between 0.804 and 0.988). The adsorption process was found to be slightly influenced by adsorbent dosage, contact time and temperature. Optimum pH for adsorption of MB was found to be at 7. Adsorption equilibrium attained within 30 minutes. The sorption of MB increased slightly with rising temperature. In addition, adsorption values rose with modification Ca-Exchanged (after H2O2 treatment) > K-Exchanged (after H2O2 treatment) > Zeolite treated with H2O2 > Ca-Exchanged >K-Exchanged >Natural Zeolite.

12

Synthesis and characterization of aluminosilicate and gallosilicate sodalites containing acetate ions

Borhade A. V., Wakchaure S. G.

Materials Science Poland

|

2011

|

Vol. 29, No. 2

127--134

EN

One pot synthetic aluminosilicate and gallosilicate sodalites containing acetate guest anion have been synthesized successfully under hydrothermal conditions at 100 °C. This paper deals with the comparison of X-ray powder data with single crystal data for Na8[AlSiO4]6(CH3COO)2 and the characterization of a new Na8[GaSiO4]6(CH3COO)2 sodalite. The products obtained were characterized by IR, X-ray powder diffraction, MAS NMR, SEM and thermogravimetry technique. Crystal structures were refined in the space group P?43n from X-ray powder data using the Rietveld refinement method with the unit cell parameter a = 9.0679 A° , for aluminosilicate and a = 9.2119 A° , for gallosilicate sodalite. The aluminosilicate and gallosilicate framework shows regular bonding with bond angles of Al-O-Si = 146.241°, Ga-O-Si = 141.294°. 29Si MAS NMR chemical shift values verify Al/Si and Ga/Si ordering of the framework constituents.

13

Zastosowanie haloizytu jako napełniacza do modyfikacji polipropyleny. Część I. Charakterystyka haloizytu jako napełniacza

Szczygielska A., Kijeński J.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 2

181-185

PL

Napełniacze jako dodatki aktywne o rozmiarach cząstek wynoszących od 0,01 do 1 μm lub bierne, których rozmiar cząstek waha się w granicach od 1 do 50 μm, występujące w postaci proszków, włókien, ścinków lub arkuszy, wprowadzane są do różnego rodzaju tworzyw w celu obniżenia kosztów wyrobu lub poprawy właściwości mechanicznych lub nadania tworzywom specjalnych własności, a więc np. obniżenia palności czy też polepszenia właściwości elektroizolacyjnych. Napełniacze powinny być chemicznie obojętne w stosunku do osnowy, aby nie wpływać na przebieg procesów formowania, ponadto powinny charakteryzować się wysoką dyspersją (rozmiar cząstek w granicach od 5 do 10 μm) oraz nie zawierać wody krystalicznej i powierzchniowej, a także wykazywać dobrą adhezję do osnowy polimerowej. Opisane powyżej wymagania spełniają napełniacze proszkowe pochodzenia mineralnego, a więc napełniacze kwarcowe, krzemionkowe, dolomitowe czy też kaolinowe, do których zaliczono glinki mineralne, a wśród nich haloizyt. Dokonano przeglądu aktualnego stanu wiedzy w zakresie zastosowania haloizytu (HNT) jako napełniacza do modyfikacji polipropylenu (PP). Scharakteryzowano rodzaje napełniaczy ze szczególnym uwzględnieniem krzemianów, a zwłaszcza glinokrzemianów, do których zaliczany jest m.in. haloizyt. Kompozyty polimerowe stały się ciekawym obszarem badawczym i cieszą się szczególnym zainteresowaniem przemysłu ze względu na poprawę właściwości mechanicznych. Na podstawie danych literaturowych omówiono strukturę HNT, a także właściwości HNT jako napełniacza kompozytów polimerowych oraz zestawiono wybrane właściwości nanorurek HNT. HNT zaliczany jest do grupy minerałów warstwowych zawierających 44% SiO2, 38% Al2O3, 15% H2O oraz śladowe ilości tlenków metali, w tym tlenku żelaza. HNT stosuje się już jako środki sorpcyjne, maty izolacyjne, koagulanty, glinki kosmetyczne, nawozy oraz pigment do farb.

EN

Fillers being active components raging in size between 0,01 and 1 μm or passive measuring between 1 and 50 μm, present in a form of powder, fiber, cuttings or sheets are incorporated into different types of materials in order to lower the cost of production, improve the mechanical properties or give these materials certain characteristics such as: lowering flammability or improving electro insulation. Fillers should be chemically neutral in relation to matrix, so as not to influence the formation process. Moreover, they should have high dispersion (the size of molecules 5 to 10 micrometers), should not contain crystal and surface water and should also show good adhesiveness to the polymeric WARP. The above conditions are fulfilled in the case of mineral fillers such as: quartz, silica, dolomite or kaolin including mineral clays and halloysite. A review of present knowledge concerning the use of halloysite (HNT) as a filler in propylene (PP) modification has been done. A thorough characteristics of types of fillers has been performed with special emphasis on silicates and aluminosilicates. The synthesis of modified polymer composites is of crucial importance as it allows to obtain materials with specific properties suitable for the required application. Such modifications lead to improvement of mechanical properties. Based on literature data, HNT as a filler of polymeric composites was characterized, namely the structure of HNT, and selected parameters of HNT nanotubes. Halloysite is a mineral clay containing 44% silica, 38% aluminum oxide, 15% water and traces of metal oxides, including ferrous/iron oxide. HNT is already used as a sorption agent, insulation mat, coagulant, cosmetic clay, fertilizer and paint pigment.

14

Zastosowanie haloizytu jako napełniacza do modyfikacji polipropyleny. Część II. Badania właściwości otrzymanych kompozytów PP z HNT

Szczygielska A., Kijeński J.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 2

186-191

PL

Część pierwsza artykułu dotyczyła charakterystyki haloizytu (HNT) jako napełniacza oraz porównania wybranych parametrów nanorurek haloizytu. W niniejszym artykule przedstawiono przegląd literatury dotyczącej metod otrzymywania i oceny kompozytów. Porównanie i przegląd opublikowanych w literaturze metod otrzymywania kompozytów PP z HNT ma na celu ustalenie najlepszych warunków pozwalających na otrzymanie wzmocnionych kompozytów. Zastosowanie napełniaczy pozwala na modyfikację właściwości użytkowych polimerów. Głównym problemem do rozwiązania w procesie otrzymywania kompozytów było uzyskanie jak największej homogenizacji układu hydrofobowy polimer-hydrofilowy napełniacz. Celem prezentowanej pracy było zastosowanie haloizytu jako napełniacza do modyfikacji polipropylenu (PP) metodą wytłaczania. W artykule zamieszczono zarówno schemat prowadzenia eksperymentu otrzymywania kompozytów PP z haloizytem, jak również warunki procesu otrzymywania kompozytów haloizytu z PP oraz analizę elementarną HNT, a także wyniki badań skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) surowego haloizytu i jego frakcji oraz składu granulometrycznego frakcji HNT. Prace eksperymentalne wykonano z użyciem dwuślimakowej wytłaczarki firmy ThermoHaake typu PTW 16/25D. W celu uzyskania kształtek do badań właściwości mechanicznych wykorzystano laboratoryjną wtryskarkę firmy DSM. Następnie wytwarzano kompozyty polipropylenowe z haloizytem w ilości 1, 5 i 10% wag. Przeprowadzono badania właściwości mechanicznych i termicznych otrzymanych kompozytów. Badano wpływ rodzaju i ilości haloizytu na wybrane właściwości otrzymanych kompozytów, takie jak: temperatura mięknienia, zmiana temperatury mięknienia uzyskanych kompozytów w porównaniu do PP, moduł sprężystości przy zginaniu, wytrzymałość na zginanie oraz wydłużenie względne. Uzyskane w trakcie realizacji wyniki badań wykazały możliwość otrzymania kompozytów o interesujących z punktu zastosowań właściwościach mechanicznych. Prace nad przedstawionym zagadnieniem są kontynuowane.

EN

Part I of this paper refers to the characteristics of halloysite (HNT) as filler and the comparison of selected parameters of HNT nanotubes. This article presents the review of literature concerning methods of obtaining and evaluating composites. The aim of this review is to indicate the most promising route of synthesizing reinforced composites PP with HNT. The application of fillers allows modification of the functional properties of polymers. The main objective was to obtain the best homogeneity of the hydrophobic polymer with hydrophilic filler. The purpose of presented work has been the application of HNT as a filler in modification of polypropylene (PP) by extrusion method. This paper describes the scheme of conducting the research obtaining composites PP with HNT, the parameters for the preparation of composites HNT with PP, elementary analysis of HNT as well as the results of scanning electron microscopy (SEM) and particle size distribution of fraction of HNT FLD, FLB, FLS. The experiments were carried out in a Thermo-Haake twin screw extruder (PTW 16/25D). DSM Micro-injection moulding machine was used for moulding the specimens to test the mechanical properties. The obtained composites were tested for mechanical and thermal properties. PP composites with HNT (1, 5 and 10 wt. %) were synthesised. The research examined the change in composites characteristics such as: softening point compared to PP matrix, flexural modulus, flexural strength and elongation at break depending on the type and amount of halloysite used. The obtained results confirm the possibilities of obtaining composites of interesting mechanical properties. Work on presented subject will be continued.

15

Funkcjonalne materiały polimerowe modyfikowane glinokrzemianami warstwowymi

Spychaj T., Kowalczyk K., Ubowska A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Chemia

|

2009

|

z. 20 [263]

147-151

16

Korozja materiałów ogniotrwałych pod wpływem żużla z procesu nagrzewania stali transformatorowych i prądnicowych

Barański J., Majchrowicz I.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2009

|

T. 61, nr 3

29-33

PL

W procesie nagrzewania wsadu ze stali prądnicowych i transformatorowych powstaje wysokoreaktywny płynny żużel żelazisto-krzemianowy w wyniku czego wyłożenie obmurza trzonów pieców przepychowych ulega bardzo szybkiemu zużyciu. W wyniku badań odporności korozyjnej różnego gatunku wysokojakościowych wyrobów ogniotrwałych (glinokrzemianowych, magnezjowych i betonów niskocementowych) pod działaniem przedmiotowego żużla, wytypowano dwa gatunki wyrobów ogniotrwałych charakteryzujących się najlepszą odpornością korozyjną. Określono mechanizm korozji wyrobów glinokrzemianowych pod wpływem żużla z procesu nagrzewania stali transformatorowych i prądnicowych. Omówiono przyczynę wysokiej odporności korozyjnej wyrobów magnezjowych i magnezjowo-chromitowych. Wskazano rodzaj materiałów ogniotrwałych do stosowania w piecu przepychowym, spełniających warunek wysokiej trwałości wymurówki w kontakcie z wysokoreaktywnym, płynnym żużlem żelazisto-krzemowym.

EN

During the heating of dynamo steel and transformer steel the highly reactive, liquid, ferro-silicate slag is formed and, as a result, the refractory lining of pusher furnace wears very quickly. On the basis of corrosion tests of different, high quality refractory materials (aluminosilicate bricks, magnesia bricks and low cement castables) two types of refractories with the highest corrosion resistance were chosen. The mechanism of corrosion of aluminosilicate bricks against slag from heating process of transformer steel and dynamo steel was described. The reason for high corrosion resistance of magnesia and magnesia-chromia bricks was discussed. The type of refractory materials for application in pusher furnace in contact with highly reactive, liquid, ferro-silicate slag was indicated.

17

Porównanie miareczkowych metod oznaczania tlenku wapnia w materiałach glinokrzemianowych i krzemionkowych

Burdyl M., Stec K.

Analityka : nauka i praktyka

|

2007

|

nr 2

4-7