Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Porosity, characterization and structural properties of natural zeolite - clinoptilolite - as a sorbent

Mansouri N., Rikhtegar N., Panahi H. A., Atabi F., Shahraki B. K.

Environment Protection Engineering

|

2013

|

Vol. 39, nr 1

139--152

EN

The characterization and porous structure of raw and modified clinoptilolite as a sorbent has been investigated by nitrogen adsorption, X-ray diffraction, X-ray fluorescence, Fourier transform infrared spectroscopy, differential thermal analysis, scanning electron microscopy and atomic force microscopy methods. The nitrogen adsorption data revealed that the total pore volume and specific surface area were increased after modification. The nitrogen adsorption was used to determine percent of mesoporosity. The TG data show that 14 wt. % of clinoptilolite is lost after heating up to 1200 °C. Two types of porosities - primary porosity (microporosity) and secondary one (meso- and macroporosity) have been observed.

2

Porowaty węgiel grafityzowany otrzymywany techniką zol-żel

Kiciński W.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 2

115-121

PL

Wykorzystując technikę zol-żel podjęto próbę syntezy materiału węglowego o dobrze rozwiniętej strukturze porowatej, dużej wartości powierzchni właściwej i możliwie wysokim stopniu grafityzacji. Materiały takie mają unikatową kombinację właściwości fizykochemicznych i powierzchniowych - - wysoką przewodność elektryczną i termiczną, odporność na korozję chemiczną, stabilność termiczną, trwałość mechaniczną, małą gęstość, a przy tym mogą być otrzymywane z tanich i szeroko dostępnych surowców. Mogą więc znaleźć zastosowanie jako materiał elektrodowy w elektrochemicznych zasobnikach energii. Pierwotną strukturę porowatą materiału formowano na etapie syntezy zol-żel i zachodzącej w wyniku polikondensacji rezorcyny i furfuralu separacji faz. Porowatość rozwijano, dodatkowo stosując w roli matrycy koloidalną krzemionkę. Syntezę prowadzono w wodno-metanolowym roztworze chlorku niklu(II) pełniącego rolę prekursora katalizatora grafityzacji. Otrzymany w procesie zol-żel kserożel organiczny poddawano karbonizacji w temperaturze 1050°C, w wyniku czego następowała karbotermiczna redukcja NiCl2, grafityzacja matrycy węglowej i reorganizacja pierwotnej struktury porowatej kserożelu. Otrzymany w procesie pirolizy kompozyt kserożel węglowy/nikiel/krzemionka poddawano wymywaniu w kwasie fluorowodorowym. W wyniku takiego oczyszczania otrzymywano czysty materiał węglowy - zwany dalej kserożelem węglowym. Obecną w matrycy kserożelu węglowego fazę amorficzną usuwano następnie poprzez selektywne utlenianie w powietrzu w temperaturze 460°C. Powodowało to drastyczny spadek całkowitej objętości porów, redukcję wartości SBET oraz utratę wytrzymałości mechanicznej materiału. Otrzymane materiały węglowe analizowano za pomocą technik: SEM, XRD, niskotemperaturowej fizysorpcji azotu i TG-DTA. Przeprowadzono analizę porównawczą morfologii i struktury materiału węglowego przed i po procesie selektywnego utleniania fazy amorficznej węgla.

EN

The sol-gel process is applied to obtain nanoporous carbon material with both high surface area and high graphitization degree. Carbon materials characterized by 3D meso-, macroporous structure, well graphitized framework and large surface areas exhibit extraordinary performance as electrocatalyst supports and electrode materials (e.g. for fuel cells, double-layer capacitors and lithium ion batteries). The presence of well-interconnected meso- and macropores allows reduced diffusional limitations often occurring in classical carbon-supported catalysts, while the graphitization of the carbon matrix improves its electrical conductivity (Fig. 1). Graphitic nanoporous carbon was obtained via pyrolysis of organic xerogel doped with nickel(II) chloride (Fig. 2). Doping was realized through chloride solubilization in a water-methanol solution of resorcinol and furfural. During carbonization of the doped organic xerogel in 1050°C, metallic nanoparticles that catalyze the formation of graphitic structures were generated. The possibility of enhancing the porosity of the xerogel via templating with colloidal silica was investigated. The removal of the metal and silica templates leads to monoliths of carbon xerogel characterized by multimodal porosity with substantially enhanced mesoporosity resulting in a SBET of 268 m2/g (Tab. 1). Next, a selective-combustion process was used on the bulk carbon material produced by this solid-state synthesis process, yielding purified graphitic nanostructures. Removal of the amorphous carbon by a selectivecombustion process significantly reduced the material's mesoporosity and SBET, also causing loss of its mechanical strength. The carbon xerogel samples before and after selective-combustion were investigated by means of SEM (Fig. 3), XRD (Fig. 4), N2 physisorption (Fig. 5 and 6), and TG-DTA (Fig. 7). The results obtained for both materials were then compared.

3

Fabrication of mesoporous mixed oxides containing copper and cerium by using substituted anionic clays as precursors

Carja G., Dranca S., Ciobanu G., Husanu E., Balasanian I.

Materials Science Poland

|

2009

|

Vol. 27, No. 3

909--917

EN

Copper and cerium partially substituted anionic clay was synthesized by the coprecipitation method. The XRD analysis and N2 adsorption at 77 K indicated that calcination destroys the layered matrix of the clay, giving rise to mixed oxides having a high surface area and mesoporous characteristics; SEM analysis showed that the new formed mixed oxides consist of ensembles of highly agglomerated, interconnected nanoparticles. It results from XPS that copper and cerium both contribute to establish the specific redox properties on the surface.

4

Polimeryzacja chlorku winylu w obecności nanonapełniaczy - wpływ na kształt i morfologię ziarna PVC

Obłój-Muzaj M., Zielecka M., Kozakiewicz J., Abramowicz A., Szulc A., Domanowski W.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 2

133-137

PL

Suspensyjną polimeryzację chlorku winylu (VC) prowadzono w obecności różnych typów nanonapełniaczy; były to glinki [montmorylonit (MMT) czysty lub funkcjonalizowany], krzemionka (czysta bądź funkcjonalizowana), polimer silikonowy albo hybrydowy układ typu rdzeń/otoczka. Stwierdzono, że nanonapełniacze zastosowane jako składniki mieszaniny polimeryzacyjnej w istotny sposób wpływają na strukturę i kształt ziarna PVC: od typowego w próbce kontrolnej otrzymanej w nieobecności nanonapełniaczy (rys. 1) oraz w próbkach powstających w obecności krzemionki niefunkcjonalizowanej (rys. 2) lub montmorylonitu interkalowanego oktadecyloaminą (rys. 3) poprzez "ciastka" czasem przypominające "wgniecioną piłeczkę" w przypadku krzemionki funkcjonalizowanej (rys. 4), "muszelki" (w obecności polimeru silikonowego, rys. 6) aż do regularnych okrągłych kulek (nietypowych dla PVC suspensyjnego) i ziaren typu "wgniecionej piłeczki" - w obecności nanocząstek o budowie rdzeń/otoczka (rys. 5). Ten ostatni produkt bardziej przypomina PVC emulsyjny, choć otrzymano go w procesie suspensyjnym. Metodami elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) i transmisyjnej (TEM) stwierdzono, że rozkład nanonapełniacza w ziarnie PVC jest dość jednorodny (TEM - rys. 7 i 8). Funkcjonalizowany montmorylonit ulega co najmniej częściowej interkalacji i eksfoliacji w ziarnie PVC (rys. 11). Znaleziono regiony w ziarnie PVC (w szczególności otrzymanym wobec krzemionki) wykazujące mezoporowatość (rys. 10), co potwierdzałoby tworzenie bardziej uporządkowanych struktur. Silne oddziaływania występujące pomiędzy nanonapełniaczami funkcjonalizowanymi lub hybrydowymi a stabilizatorami suspensji sprzyjają aglomeracji nanocząstek (rys. 8 i 9).

EN

Suspension polymerization of vinyl chloride has been carried out in the presence of various types of nanofillers chosen from clays, silica (pure or functionalized), silicone polymer or hybrid core/shell ones. Nanofillers used in VC polymerization significantly influence the structure and shape of PVC grain: from typical one in case of control sample and in the presence of silica to "cake-like" in case of functionalized silica, "sea-shells" with silicone polymer use or "balls" and "dented balls" - not typical for suspension PVC - in the presence of hybrid core/shell particles. The last ones look just as emulsion PVC although were prepared in suspension polymerization process. It has been found, using SEM and TEM methods, that distribution of nanofiller in polymer was rather uniform. MMT is semiintercalated/semiexfoliated in PVC grain. Some regions showing mesoporosity were also found (especially in the presence of silica) suggesting the formation of more ordered structures in the grain. We can foresee that not only the presence and distribution of nanofillers in PVC grain but also the change of PVC grain shape caused by them can both influence the final properties of PVC and its processability.