Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synthesis of nanoscale zero-valent iron doped carbonized zeolitic imidazolate framework-8 for methylene blue removal in water

Chen Shuai, Qiao Lemeng, Feng Xuejiao, Huang Yufu, Gao Guilan, Guan Jie, Lin Donghai

Polish Journal of Chemical Technology

|

2023

|

Vol. 25, nr 1

12--19

EN

Nanoscale zero-valent iron-doped carbonized zeolitic imidazolate framework-8 (nZVI/CZIF-8) was prepared by carbonation of ferric nitrate and ZIF-8 at 800 °C and used as an adsorbent to remove methylene blue (MB) from water. The synthesized nZVI/CZIF-8 has a specific surface area of 806.9 m2/g, a pore volume of 0.86 cm3/g and an nZVI content of 1.35%, respectively. Both the nZVI/CZIF-8 and CZIF-8 have identical functional groups of O-H, C-H and C=C. With the increase of CZIF-8 size, MB removal rate increased. The doping of nZVI increased the MB removal percentage from 74.5% for ZIF-8 to 96.2% within 80 min for nZVI/CZIF-8. The MB removal percentage increased with the dosage of nZVI/CZIF-8. The MB adsorption with the adsorbents conforms to the Freundlich adsorption isothermal model and the removal rate fitted well to a pseudo-first-order model. The results demonstrate the feasibility of synthesizing high active and stable nZVI/CZIF-8 particles.

2

Synteza uporządkowanych mezoporowatych węgli metodą miękkiego odwzorowania z użyciem azotanu żelaza

Choma J., Jedynak K., Górka J., Jaroniec M.

Ochrona Środowiska

|

2013

|

Vol. 35, nr 2

3--8

EN

Soft-templating synthesis of mesoporous carbons was carried out in the presence of iron(III) nitrate by using resorcinol and formaldehyde as carbon precursors and Lutrol F127 (EO101PO 56EO101) block copolymer as a soft template. Iron(III) salt was used as a precursor for the formation of iron-containing particles and a low temperature graphitization catalyst. The resulting composites possessed high specific surface area (587 m2/g and 440 m2/g), large pore volume (0.44 cm3/g and 0.35 cm3/g) and mesoporosity of about 65%. Examination of their pore size distributions indicated presence of micropores of about 1.6 nm in size and mesopores of about 8 nm in size. Small angle X-ray diffraction pattern recorded for carbon sample prepared by using 10wt% iron(III) solution featured one distinct peak, possibly an indication of the ordered mesostructure. Thermogravimetric analysis indicated that only about 50% of iron used was successfully incorporated into these carbons, which resulted in the presence of metallic iron and iron carbide nanoparticles. Also, it was found out that iron presence during the carbonisation process contributed to the partial graphitization of amorphous carbon mesostructure. High specific surface area, well developed porosity and magnetic properties of these carbons extend their potential in adsorption, catalytic and energy-related applications.

PL

Zsyntezowano metodą miękkiego odwzorowania mezoporowate węgle w obecności azotanu(V) żelaza(III), używając rezorcynol i formaldehyd jako prekursory węglowe oraz kopolimer trójblokowy Lutrol F127 (EO101PO 56EO101) jako miękką matrycę. Roztwór soli żelaza(III) użyto jako źródło nanocząstek żelaza oraz jako niskotemperaturowy katalizator grafityzacji. Otrzymane dwa kompozyty charakteryzowały się dużą powierzchnią właściwą (587 m2/g i 440 m2/g) oraz dużą objętością porów (0,44 cm3/g i 0,35 cm3/g), w których udział objętości mezoporów wynosił ok. 65%. Badanie funkcji rozkładu objętości porów wykazało obecność mikroporów o wymiarach około 1,6 nm i mezoporów o wymiarach około 8 nm. Wyraźny pik na małokątowym widmie rozpraszania promieniowania rentgenowskiego uzyskany w przypadku próbki węgla otrzymanej przy użyciu 10% wag. żelaza(III) wskazuje na możliwą obecność uporządkowanej struktury. Badania termograwimetryczne wykazały, że jedynie około 50% użytego żelaza udało się wprowadzić do struktury tych węgli, czego wynikiem była obecność nanocząstek żelaza i węgliku żelaza. Ponadto stwierdzono, że obecność żelaza w procesie karbonizacji przyczyniła się do częściowej grafityzacji amorficznej mezostruktury węgli. Duża powierzchnia właściwa, dobrze rozwinięta struktura porowata oraz właściwości magnetyczne tych węgli zwiększają ich potencjał w adsorpcji, katalizie oraz zastosowaniach odnoszących się do przetwarzania energii.

3

Właściwości adsorpcyjne mezoporowatych węgli z nanocząstkami dwutlenku tytanu otrzymanych w obecności kopolimerów blokowych

Choma J., Jedynak K., Górka J., Jaroniec M.

Ochrona Środowiska

|

2010

|

Vol. 32, nr 4

3-9

PL

Metodą miękkiego odwzorowania zsyntezowano mezoporowate węgle z wykorzystaniem rezorcynolu i formaldehydu jako prekursorów węglowych w obecności nanocząstek dwutlenku tytanu oraz trójblokowego kopolimeru EO101PO56EO101 jako miękkiej matrycy. Do tych węgli wprowadzono dwie różne ilości (0,05 mol i 0,10 mol) dwutlenku ty-tanu o wymiarach nanocząstek 25 nm. Ponieważ dodanie dwutlenku tytanu zmniejsza właściwości adsorpcyjne materiału kompozytowego, dlatego do mieszaniny reakcyjnej wprowadzono TEOS (tetraetoksysilan), którego dodatek nie zaburza formowania mezofazy, natomiast pozwala rozwinąć dodatkową porowatość po roztworzeniu cząstek krzemionkowych utworzonych z TEOS. Otrzymane materiały kompozytowe miały dużą powierzchnię właściwą ok. 1000 m2/g i dużą całkowitą objętość porów ok. 1 cm3/g, z ok. 75÷80% mezoporowatością w całkowitej objętości porów. Krzywe rozkładu objętości porów potwierdziły obecność mikroporów o wymiarach ok. 2,0÷2,1 nm i mezoporów o wymiarach ok. 6,0÷7,0 nm. Dobrze rozwinięta struktura porowata otrzymanych materiałów węglowych zawierających nanocząstki dwutlenku tytanu wskazuje, że materiały te mogą być z powodzeniem stosowane w procesach katalitycznych i adsorpcyjnych.

EN

The soft-templated mesoporous carbons were successfully synthesized in the presence of titania nanoparticles, with resorcinol and formaldehyde as carbon precursors and triblock copolymer EO101PO56EO101 as a soft template. Two different loadings of 25 nm titania nanoparticles (0.05 or 0.10 mol) were introduced into the carbon framework. Since titania addition lowers the adsorption volume of the composite materials, the reaction mixture was supplied with TEOS (tetraethyl orthosilicate). Its addition improves porosity by removing the TEOS-generated silica species, without disturbing mesophase formation. The final composite materials exhibit a high surface area (~1000 m2/g) and a large total pore volume (~1 cm3/g), where mesoporosity accounts for ~75-80% of the total pore volume. Pore size distribution curves confirmed the presence of micropores (~2.0-2.1 nm) and mesopores (~6.0-7.0 nm). The well-developed porous structure with embedded titania nanoparticles substantiates the applicability of these composite materials in many catalytic and adsorption processes.

4

Kinetics and Equilibrium of Adsorption of Dissociating Solutes from Aqueous Solutions on Mesoporous Carbons

Marczewski A. W.

Polish Journal of Chemistry

|

2008

|

Vol. 82, nr 1-2

271-281

EN

Static and kinetic studies on adsorption of benzoic and 4-nitrobenzoic acids on two mesoporous carbons in acidic and neutral buffer solutions are performed. The carbon properties are analyzed by means of nitrogen adsorption. The static experiments in a wide range of concentrations are analyzed by means of the Langmuir-Freundlich and Freundlich isotherms. The Lagergren, pseudo-second-order, intraparticle-diffusion and multi-exponent equations are used in the analysis of kinetic equilibria.

5

Synteza i właściwości mezoporowatych węgli otrzymanych z żywic fenolowych w obecności polimerów blokowych

Choma J., Kloske M., Zawiślak A., Jaroniec M.

Ochrona Środowiska

|

2007

|

R. 29, nr 1

3-9

PL

Zaproponowano syntezę mezoporowatego węgla poprzez polimeryzację floroglucyny i formaldehydu w obecności trójblokowego kopolimeru Lutrol F127 użytego jako składnik strukturotwórczy. Otrzymany w ten sposób węgiel MC-ST scharakteryzowano na podstawie izoterm adsorpcji i desorpcji azotu w temperaturze 77 K, które użyto do wyznaczenia powierzchni właściwej, objętości porów i funkcji rozkładu objętości porów. Stwierdzono, że otrzymany węgiel MC-ST zawiera jednorodne mezopory o średnim wymiarze ok. 9 nm, ma powierzchnię właściwą ok. 450 m2/g i całkowitą objętość porów 0,70 cm3/g. Wykazano, że otrzymany materiał jest mezoporowatym węglem z niewielkim, mało znaczącym, udziałem mikroporów.

EN

Mesoporous carbon was synthesized by polymerization of phloroglucinol and formaldehyde in the presence of the triblock copolymer Lutrol F127 used as the structure directing agent. The resulting MC-ST carbon was characterized on the basis of the nitrogen adsorption-desorption isotherm measured at 77 K, which was used to evaluate the specific surface area, pore volume and pore size distribution. It has been shown that the MC-ST carbon contains uniform mesopores with a diameter of about 9 nm, and has a specific surface area and a total pore volume of about 450 m2/g and about 0.70 cm3/g, respectively. The material is a mesoporous carbon with a very small fraction of micropores.

6

Adsorpcja par benzenu na mezoporowatym węglu otrzymanym w wyniku karbonizacji żywicy fenolowej w obecności polimeru blokowego

Choma J., Jaroniec M., Klinik J., Zawiślak A.

Karbo

|

2007

|

Nr 1

7-10

PL

Otrzymano mezoporowaty węgiel poprzez polimeryzację floroglucyny i formaldehydu użytych w charakterze prekursorów węglowych w obecności trójblokowego kopolimeru Lutrol F127 jako związku odpowiedzialnego za kanałową strukturę porowatego węgla. Otrzymany węgiel charakteryzowano na podstawie izotermy adsorpcji i desorpcji par benzenu wyznaczonej w temperaturze 298 K w szerokim przedziale ciśnień względnych od 10-3 do 0,99. Wykorzystano metodę BET, α i BJH do standardowej charakterystyki właściwości adsorpcyjnych tego materiału. Stwierdzono, że badany mezoporowaty węgiel ma jednorodne mezopory o średnim wymiarze ok. 9 nm, powierzchnię właściwą ok. 450 m2/g i całkowitą objętość porów 0,66 cm3/g. Podobne parametry adsorpcyjne uzyskano także na podstawie niskotemperaturowej adsorpcji azotu. Otrzymany węgiel jest mezoporowaty z niewielką ilością mikroporów. Powyższe badania stanowią pierwszą próbę oceny porowatości mezoporowatych węgli (otrzymanych w wyniku karbonizacji żywicy fenolowej w obecności kopolimeru blokowego) na podstawie danych adsorpcji par benzenu.

EN

Mesoporous carbon was prepared by polymerization of phloroglucinol and formaldehyde used as carbon precursors in the presence of block copolymer Lutrol F127 employed as the agent responsible for the formation of a channel-like structure of porous carbon. The resulting carbon was characterized on the basis of adsorption-desorption isotherm for benzene vapor measured at 298 K over a wide range of relative pressures from 0.001 to 0.99. The BET, α and BJH methods were used for the standard characterization of adsorption properties of this material. It is shown that the mesoporous carbon studied possesses uniform mesopores having average width of about 9 nm, the specific surface area of about 450 m2/g and the total pore volume of about 0.66 cm3/g. Similar adsorption parameters were obtained on the basis of nitrogen adsorption data. The carbon studied is a mesoporous solid with a very small amount of micropores. This study is the first attempt for the estimation of porosity of novel mesoporous carbons (prepared via carbonization of phenolic resin in the presence of block copolymer) on the basis of adsorption data for benzene vapor.