Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nowiczok(I) i substancje A

Kloske M.

Wiadomości Chemiczne

|

2018

|

[Z] 72, 9-10

723--765

EN

When we hear the slogan ‘chemical weapons’, we are usually reminded of a photograph of marching geese, like the blind Ententa soldiers who were darkened after the Ypres chemical attack in Breugel’s painting. After the end of World War I, the unconventional arms race began and it was not certain that it had ended with the collapse of the Union of Soviet Socialist Republics (USSR) and the subsequent signing of the Chemical Weapons Convention (CWC) in 1993. Today, we know that Russia’s introduction of the CWC into its legal system has in no way disrupted the development of a new, fourth generation of chemical warfare agents (FGA or NTA - Non-Traditional Agents), culminating in the development of Group A substances, the popular media substances known as Novichok. The range of confirmed and openly available data is not large and the rest of the information is a compilation of various, sometimes contradictory, information. The article is an attempt to organize an open resource of knowledge and bring Novichok closer to a wider audience.

2

Analiza porowatości materiałów węglowych z jednoczesnym wykorzystaniem danych adsorpcji azotu i dwutlenku węgla

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

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 3

4--7

EN

Knowledge of porous structure of carbons, including ultramicropores, micropores and mesopores, is of great importance in application of these materials for different purposes. Usually, their characteristics includes determination of specific surface area, pore volume and pore size distribution. The latter is often calculated on the basis of experimental nitrogen adsorption isotherm at –196 oC for relative pressures ranging from about 10–7 up to 1.0. It has been determined that experimental CO2 adsorption isotherm alone (0 oC, up to 1 atm), or together with N2 adsorption isotherm, may be applied to yield interesting results of pore size distributions. For illustration purposes, the pore size distributions were calculated for the three polymer-obtained microporous carbons and one ordered mesoporous carbon obtained by soft templating. The calculations were performed using the latest version of the SAIEUS program based on the Nonlinear Method in the Density Functional Theory (NLDFT) for the non-uniformly porous carbon materials. It has been shown that the simultaneous use of N2 and CO2 adsorption isotherms for calculation of the pore size distribution allows for a realistic assessment of carbon materials porosity.

PL

Wiedza o strukturze porowatej węgli aktywnych, w tym o ultramikroporach, mikroporach i mezoporach, ma zasadnicze znaczenie w zastosowaniu tych materiałów do różnych celów. Zazwyczaj charakterystyka tych materiałów obejmuje wyznaczenie powierzchni właściwej, objętości porów i funkcji rozkładu objętości porów. Tę ostatnią funkcję wyznacza się na podstawie doświadczalnej izotermy adsorpcji azotu w temperaturze –196°C w przedziale ciśnień względnych od około 10–7 do około 1,0. W pracy wykazano, że interesujące wyniki dotyczące funkcji rozkładu objętości porów można otrzymać, jeśli wykorzystuje się doświadczalną izotermę adsorpcji CO2 (w temp. 0°C i ciśnieniu do 1 atm) lub jednocześnie izotermy adsorpcji N2 i CO2. W celu ilustracji rozwiązania tego problemu, w pracy obliczono funkcje rozkładu objętości porów trzech mikroporowatych węgli otrzymanych z prekursorów polimerowych oraz jednego uporządkowanego węgla mezoporowatego otrzymanego metodą miękkiego odwzorowania. Obliczenia funkcji rozkładu wykonano za pomocą najnowszej wersji programu SAIEUS, stosując metodę z teorii funkcjonału gęstości (NLDFT) w przypadku niejednorodnych, porowatych materiałów węglowych. Wykazano, że jednoczesne wykorzystanie izoterm adsorpcji N2 i CO2 do wyznaczania funkcji rozkładu porów pozwala na rzeczywistą ocenę porowatości materiałów węglowych.

3

Otrzymywanie i badanie właściwości adsorpcyjnych mikroporowatych kul węglowych

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

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 2

169--182

EN

The modified Stöber method involving a one-step simultaneous calcination and activation was used to obtain highly microporous carbon spheres. Resorcinol and formaldehyde were used as carbon precursors, potassium oxalate was employed as an activating agent and carbon source, and ammonia was used as a polymerization catalyst. The resulting spherical phenolic resins containing potassium salt were subjected to simultaneous carbonization and activation at 600°C for 4 hours in flowing nitrogen. However, non-activated carbon spheres (without potassium oxalate) were carbonized at 600°C for 2 hours in flowing nitrogen. The simultaneous carbonization and activation of polymeric spheres afforded carbon spheres with much higher microporosity than that in the spheres obtained without potassium salt. In the case of activated spheres each the specific surface area, the total pore volume and the micropore volume increased about twice. The obtained carbon spheres featured the specific surface area of 1490 m2 g-1, total pore volume of 0.74 cm3 g-1, the ultramicropore volume of 0.38 cm3 g-1 and the micropore volume of 0.61 cm3 g‒1. A well-developed microporosity, in particular ultramicroporosity (pores of sizes below 1.0 nm), has an essential influence of adsorption of CO2. The activated spheres adsorbed 7.67 mmol g-1 at 0°C and 1 atm. These spheres featured also high working capacity with respect to CO2 equal 4.23 mmol g-1 estimated as the difference between the gas uptake at 30°C and 1 atm and the gas uptake at 60°C and 0.0013 atm. The pore size distributions calculated from nitrogen adsorption isotherms at ‒196°C and from CO2 adsorption isotherms at 0°C by using the density functional theory for heterogeneous surfaces, 2D-NLDFT, are also shown. These distributions confirmed a significant development of microporosity in the activated carbon spheres. Also, the isosteric heat of CO2 adsorption was calculated by using CO2 adsorption isotherms measured in the temperature range from 0 to 60°C. The isosteric heat of adsorption on activated carbon spheres varies from 40 kJ mol-1 to about 25 kJ mol-1. This study shows that a simultaneous carbonization and activation of phenolic resin spheres affords carbon spheres with high microporosity suitable for CO2 capture at ambient conditions.

PL

Wykorzystując zmodyfikowaną metodę Stöbera, otrzymano, w jednoetapowym procesie karbonizacji z równoczesną aktywacją, wysoce mikroporowate kule węglowe. Rezorcyny i formaldehydu używano jako prekursorów węglowych, szczawianu potasu jako czynnika aktywującego i wody amoniakalnej jako katalizatora. Otrzymane kuliste żywice fenolowe zawierające sól potasową poddawano równocześnie jednoetapowej karbonizacji i aktywacji w temperaturze 600°C w ciągu 4 godzin w atmosferze przepływającego azotu. Natomiast nieaktywowane kule węglowe (bez szczawianu potasu) poddawano procesowi karbonizacji w temperaturze 600°C w ciągu 2 godzin w atmosferze przepływającego azotu. Karbonizacji połączonej z aktywacją kul polimerowych towarzyszyło znaczne rozwinięcie struktury mikroporowatej w porównaniu z kulami otrzymanymi bez soli potasowej. W przypadku aktywowanych kul nastąpił około dwukrotny wzrost powierzchni właściwej, całkowitej objętości porów i objętości mikroporów. Otrzymane kule węglowe charakteryzowały się powierzchnią właściwą równą 1490 m2 g‒1, całkowitą objętością porów 0,74 cm3 g-1, objętością ultramikroporów 0,38 cm3 g-1 oraz objętością mikroporów 0,61 cm3 g-1. Tak dobrze rozwinięta mikroporowatość, ze szczególnym uwzględnieniem ultramikroporowatości (dotyczącej porów o wymiarach mniejszych od 1,0 nm), miała istotny wpływ na adsorpcję CO2. Aktywowane kule adsorbowały CO2 w ilości 7,67 mmol g-1 w temperaturze 0°C pod ciśnieniem 1 atm. Kule te charakteryzowały się również dużą pojemnością roboczą względem CO2 równą 4,23 mmol g-1, obliczoną jako różnica adsorpcji CO2 w temperaturze 30°C pod ciśnieniem 1 atm i w temperaturze 60°C pod ciśnieniem 0,0013 atm. Pokazano też funkcje rozkładu objętości porów obliczone metodą z teorii funkcjonału gęstości dla niejednorodnych powierzchni 2D-NLDFT na podstawie adsorpcji N2 w temperaturze ‒196°C i CO2 w temperaturze 0°C. Funkcje te potwierdziły znaczące rozwinięcie struktury mikroporowatej aktywowanych kul węglowych. Wykorzystując doświadczalne izotermy adsorpcji CO2 w przedziale temperatur od 0 do 60°C, wyznaczono zależność izosterycznego ciepła adsorpcji. Dla aktywowanych kul węglowych ciepło to zmieniało się w przedziale od ok. 40 do ok. 25 kJ mol‒1. W tych badaniach pokazano, że równoczesna karbonizacja i aktywacja kul żywicy fenolowej daje kule węglowe o bardzo dobrze rozwiniętej mikroporowatości, odpowiednie do adsorpcji CO2.

4

Nahełmowe wyświetlacze informacyjne i przetworniki ochrony wzroku

Kloske M., Pępczyńska M.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2013

|

Nr 3

97--102

PL

W pracy opisano możliwości zastosowania zaawansowanych technologii ciekłokrystalicznych w hełmach ochronnych ratowników. Zasadnicza część artykułu jest poświęcona nahełmowym wyświetlaczom informacyjnym HMD. Urządzenia tego rodzaju umożliwiają, w zależności od stopnia zaawansowania, wyświetlenie informacji alfanumerycznej, graficznejlub wideo przed twarzą ratownika. Ma to szczególne znaczenie w przypadku silnie ograniczonej widoczności w trakcie akcji ratunkowo-gaśniczej, np. w warunkach znacznego zadymienia. Wyświetlana informacja może dotyczyć rozkładu pomieszczeń w budynku, lokalizacji źródeł ognia, położenia osób poszkodowanych, a także ogólnego przebiegu akcji i komend ze stanowiska dowodzenia akcją. Dzięki temu ratownik jest znacznie lepiej zorientowany w sytuacji i może prowadzić skuteczniejsze działania. Ważnymi cechami HMD są: przezierność elementu wyświetlającego, umożliwiająca niezakłóconą obserwację wzrokową otoczenia przy jednoczesnym odczytywaniu przekazywanej informacji oraz niska masa zapewniająca komfort użytkowania hełmu. Omówiono podstawowe typy konstrukcji HMD stosowanych obecnie na świecie z uwzględnieniem układów rzutujących i mikrowyświetlaczy. Sformułowano możliwe niedogodności stosowania różnych rozwiązań HMD z punktu widzenia osobniczych cech wzroku ratownika. Zaproponowano wyposażenie co najmniej jednego członka zespołu ratowniczo-gaśniczego w hełm ochronny zawierający HMD. Wspomniano o możliwości wykorzystania HMD w układach trenażerów wykorzystujących rzeczywistość wirtualną. W drugiej części artykułu omówiono wykorzystanie efektów elektrooptycznych występujących w ciekłych kryształach do budowy automatycznych systemów ochrony wzroku ratownika przed promieniowaniem świetlnym o dużym natężeniu, jakie może zaistnieć np. w wyniku wybuchu substancji pirotechnicznych lub palnych oraz na skutek celowego działania osób trzecich. Przedstawiono podstawy działania takich systemów oraz nowe możliwości ich konstrukcji w oparciu o najnowsze wyniki badań. Podkreślono możliwość opracowania obu dyskutowanych układów nahełmowych w warunkach krajowych.

EN

This paper describes possibilities of an application of advanced liquid-crystal technologies in rescuer protective helmets. The main part of the paper is devoted to helmet-mounted-displays – HMD. Such devices make able, depending on the advancement level, visualization of alphanumerical, graphic or video information directly in front of the user face. This is especially important in case of extremely limited visibility during rescue and fire extinguishing action, e.g., under conditions of severe smoke. Visualized information may contain location of rooms and victims in the building, fire sources, moreover the general course of the action and orders from the commanding point. For this reason the rescuer is much better oriented in situation and can act more effectively. The important features of HMD are its transparence enabling undisturbed visual observation of the environment with reading of obtained information at the same time as well as low weight providing the comfort of helmet usage. The article describes the main types of HMD construction including projecting systems and microdisplays used worldwide nowadays. The possible disadvantages of different HMD types are presented from a rescuer’s individual vision features point of view. The authors proposed to equip at least one member of the rescue team in helmet with HMD. Furthermore, it is also mentioned adopting HMD in training systems using virtual reality. The second part of the article discuses an application of electrooptical effects observed in liquid crystals for construction of automatic sight protection systems against radiation of high intensity light. Such flash can be caused by the explosion of pyrotechnic combustible materials moreover as the effect of third person action. The paper presents the principle of action of such systems as well as new possibilities based on the latest research results. The possibility of development of both discussed systems by Polish teams is underlined.

5

Modern battlefield and new materials for eyes protection

Kloske M., Kłosowicz S. J.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2010

|

Vol. 59, nr 3

355-374

EN

The paper presents an overview of the main threats for soldiers' sight in the modern battlefield. Such a problem is crucial for the proper action of pilots, drivers, and weapon operators. Even temporary lack of sight can be very dangerous in action. Amongst different possible threats two are of a special importance: lasers and nuclear blasts, however, special kinds of conventional blasts can be also dangerous. Possible means of eye protection are discussed with the special attention paid to prospective materials. The intelligent light valves based on liquid crystals are concerned as the best solution for contemporary air and land platforms as well as individual soldiers.

PL

W artykule przedstawiono przegląd głównych zagrożeń dla wzroku żołnierza na współczesnym polu walki. Ten problem ma zasadnicze znaczenie dla właściwego działania pilotów, kierowców-mechaników i operatorów uzbrojenia. Nawet chwilowa utrata wzroku może być niebezpieczna podczas działań bojowych. Spośród różnych możliwych zagrożeń dwa są szczególnie niebezpieczne: lasery i wybuchy jądrowe, a także wybuchy ładunków konwencjonalnych specjalnego rodzaju. Omówiono możliwe środki ochrony wzroku szczególną uwagę poświęcając perspektywicznym materiałom. Za najlepsze rozwiązanie dla współczesnych platform powietrznych i lądowych, jak również pojedynczego żołnierza uznano inteligentne zawory optyczne wykorzystujące ciekłe kryształy.

6

Mezoporowate materiały węglowe: Synteza z wykorzystaniem matryc krzemionkowych i charakterystyka właściwości adsorpcyjnych

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

Ochrona Środowiska

|

2008

|

Vol. 30, nr 2

3-15

PL

Przedstawiono krytyczny przegląd badań dotyczących otrzymywania i charakterystyki właściwości mezoporowatych materiałów węglowych, w tym w szczególności materiałów uporządkowanych. Omówiono najważniejsze metody otrzymywania uporządkowanych mezoporowatych węgli przy użyciu uporządkowanych mezoporowatych krzemionek, koloidalnych cząstek krzemionkowych oraz koloidalnych kryształów krzemionkowych. Szczególną uwagę poświęcono metodzie wykorzystującej monolity ze sprasowanej koloidalnej krzemionki jako matryce, które impregnowano kwasem szczawiowym (katalizator) i następnie pochodnymi fenolu z formaldehydem (te ostanie po polimeryzacji były karbonizowane). Wykazano, że ta metoda umożliwia otrzymanie jednorodnego mezoporowatego materiału węglowego, również takiego materiału węglowego z nanocząstkami np. srebra, a także - po procesie aktywacji za pomocą KOH - mikro-mezoporowatego materiału węglowego. Omówione materiały węglowe mają interesujące właściwości adsorpcyjne i strukturalne, takie jak względnie duże pole powierzchni, jednorodne i często uporządkowane mezopory oraz dużą objętość porów, które czynią je atrakcyjnymi materiałami do zastosowań w adsorpcji, katalizie oraz do magazynowania i przetwarzania energii.

EN

This work presents a critical survey of accomplishments in the research on the synthesis and characterization of mesoporous carbon materials, especially ordered mesoporous carbons. An account is given of the major methods for the synthesis of ordered mesoporous carbons, using ordered mesoporous silicas, colloidal silica and colloidal silica crystals. Special attention was devoted to the method involving monoliths obtained from colloidal silica as templates, which after impregnation with oxalic acid (catalyst) were filled with phenol derivatives and formaldehyde; the latter were carbonized after polymerization. This method produced carbon materials with uniform mesopores, as well as carbons with nanoparticles such as silver, and after KOH activation, also carbons with micro- and mesopores. The aforementioned carbonaceous materials have interesting adsorption and structural properties (a relatively large surface area, uniform and often ordered mesopores, a large pore volume), which make them attractive for applications in adsorption, catalysis and energy storage, as well as for conversion-related uses.

7

Detekcja i identyfikacja skażeń CBRN w warunkach zagrożeń nieklasycznych

Kloske M., Chałas A.

Zeszyty Naukowe AON

|

2007

|

nr 3(68)

154-190

EN

Modern warning and reporting systems, designated to recognize, generate, process and initially analyse information about CBRN contamination are complicated, both organizationally and technically. Bearing this in mind it is of the utmost importance to emphasise the capabilities of the specialist equipment. In the article, the authors try to present a contemporary knowledge of the modern military methods of detecting, monitoring, identifying contamination as well as the direction of current developments.

8

Zastosowanie uporządkowanych nanomateriałów krzemionkowych i węglowych w inżynierii środowiska

Choma J., Kloske M.

Ochrona Środowiska

|

2007

|

R. 29, nr 3

3-12

PL

W pracy dokonano obszernego przeglądu najnowszej literatury dotyczącej zastosowania nanomateriałów w inżynierii środowiska, ze szczególnym uwzględnieniem problematyki oczyszczania wody i gazów. Scharakteryzowano nanoporowate materiały krzemionkowe i węglowe, które są potencjalnie przydatne w inżynierii środowiska. Omówiono możliwości stosowania uporządkowanych mezoporowatych materiałów do usuwania dwutlenku węgla i toksycznych lotnych związków organicznych z powietrza, jak również do usuwania jonów metali ciężkich z wody. Zaprezentowano także perspektywy wykorzystania nanocząstek metali i ich tlenków, a także węgli, zeolitów i dendrymerów do oczyszczania wody.

EN

The main objective of this work is a comprehensive review of recent literature reporting on the application of nanomaterials to environmental protection, especially to the purification of water. A brief characteristics of nanoporous siliceous and carbonaceous materials, which are potentially useful for environmental applications, is provided. Potential uses of ordered mesoporous materials for the removal of carbon dioxide and volatile toxic organic compounds from polluted air, as well as for the removal of heavy metal ions from contaminated water, are specified. The prospects for the use of nanoparticles of metals and metal oxides, carbons, zeolites and dendrimers in water purification are outlined.

9

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.

10

Badania fizykochemicznych właściwości niemodyfikowanych i modyfikowanych nanoporowatych adsorbentów krzemionkowych

Choma J., Grajek H., Burakiewicz-Mortka W., Kloske M.

Ochrona Środowiska

|

2006

|

R. 28, nr 2

3-22

PL

Przewiduje się, że uporządkowane materiały krzemionkowe będą odgrywały w najbliższym czasie znaczącą rolę w procesach adsorpcji, separacji i katalizy. Dlatego badania zarówno niemodyfikowanych jak i modyfikowanych uporządkowanych materiałów krzemionkowych prowadzone są w licznych laboratoriach. W pracy przedstawiono sposoby otrzymywania niemodyfikowanych i modyfikowanych nanoporowatych materiałów krzemionkowych MCM-41, z zastosowaniem rzadko stosowanej metody hydrotermicznej, a także materiałów MCM-48, syntezowanych w temperaturze pokojowej, oraz wyniki badań tych materiałów za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), termograwimetrii (TG) oraz adsorpcji w warunkach statycznych takich adsorbatów, jak azot, argon i benzen. Szczególną uwagę poświęcono badaniom dynamicznym za pomocą inwersyjnej chromatografii gazowej z wykorzystaniem takich adsorbatów, jak n-pentan, n-heksan, n-heptan, n-oktan, metanol, etanol, benzen, cykloheksan, tetrahydrofuran, octan etylu, eter dietylowy i acetonitryl. Wykazano, że otrzymane materiały charakteryzowały się dobrze uporządkowaną strukturą mezoporowatą o dużej powierzchni właściwej i całkowitej objętości porów. Proces modyfikacji tych materiałów pozwolił na istotne zwiększenie zawartości grup merkaptopropylowych, aminopropylowych lub winylowych. Stwierdzono, że inwersyjna chromatografia gazowa, w której wykorzystuje się adsorbaty o różnej budowie cząsteczkowej, jest bardzo przydatna do charakterystyki niejednorodności powierzchniowej uporządkowanych materiałów krzemionkowych.

EN

It is expected that ordered siliceous materials will play a significant role in adsorption, separation and catalysis. Therefore, the study of both unmodified and modified ordered siliceous materials is carried out in many laboratories. The subject of the present paper covers the methods for the preparation of unmodified and modified nanoporous siliceous materials of MCM41 type (by applying a rarely used hydrothermal technique) and MCM48 type (synthesized at room temperature). The materials obtained were tested by X-ray diffraction spectroscopy (XRD), thermogravimetry (TG) and static adsorption, using nitrogen, argon and benzene as adsorbates. Special attention was paid to dynamic testing, viz., inverse gas chromatography involving n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, methanol, ethanol, benzene, cyclohexane, tetrahydrofurane, ethyl acetate, diethyl ether and acetonitrile. The synthesized materials were characterized by a well ordered mesoporous structure with a relatively high specific surface area and total micropore volume. The modification process applied accounted for a significant rise in the concentration of mercaptopropyl, aminopropyl and vinyl groups. Inverse gas chromatography was found to be a very useful method for the characterization of surface heterogeneity of ordered siliceous materials.

11

Charakterystyka węgli aktywnych o bardzo dobrze rozwiniętej porowatości za pomocą funkcji rozkładu objętości porów

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

Karbo

|

2006

|

Nr 4

214-220

PL

Na podstawie danych adsorpcyjnych azotu, dla trzech węgli aktywnych o silnie rozwiniętej porowatości, porównano trzy metody wyznaczania funkcji rozkładu objętości porów. Do porównania wykorzystano zmodyfikowaną wersję metody Barretta-Joynera-Halendy (BJH), numeryczną metodę niezlokalizowanej teorii funkcjonału gęstości (NLDFT) oraz metodę opartą na różniczkowym rozkładzie potencjału adsorpcyjnego (JGC). Dodatkowo przedstawiono standardową charakterystykę struktury porowatej węgli aktywnych wykorzystując równanie BET i metodę porównawczą α s. Stwierdzono, że chociaż obecnie metoda niezlokalizowanej teorii funkcjonału gęstości najlepiej odtwarza funkcję rozkładu objętości porów węgli aktywnych, to pozostałe metody (zmodyfikowana metoda BJH w obszarze mezoporów oraz metoda JGC w obszarze mikroporów) dostarczają też użytecznych informacji o porowatości węgli.

EN

Three methods for calculation of the pore size distribution were compared using nitrogen adsorption data for active carbons with very well developed porosity. This comparison was made for the modified version of the Barrett-Joyner-Halenda (BJH) method, nonlocalized density functional theory numerical one (NLDFT) and a method based on the adsorption potential distribution function (JGC). In addition, the standard characterization of these carbons was performed using the BET and α s comparison methods. It was shown that although the nonlocalized density functional theory currently seems to be the best way for assessment of the pore size distribution for active carbons, the other two methods (modified BJH method in the range of mesopores and the JGC method in the micropore ) also provide useful information about porosity of adsorbents.

12

Zdobywanie i wykorzystanie informacji w epoce globalizacji : potrzeba zmian

Kloske M

Zeszyty Naukowe AON

|

2005

|

nr 1(58)

61-76

EN

In the contemporary world of military operations, combat operation is still a complicated process that is a simple continuation of politics, according to Clausewitz’s classic definition. Nowadays further race of science fiction with sophisticated science and technical development seems to have no sense. Why? Due to the fact that acquiring and possessing information minimises the risk. A skilful use of information by PR techniques, or by medical manipulations permits modern military commanders to determine the results of military operation even before the conflict breaks out. A hermetic culture and civilisation barriers lead to the lack of success in Iraq. As in a vicious circle, we come to the conclusion that each commander creates the environment not only by the firepower and manoeuvres but by information as well, which is gathered by others in various forms. Information processing is the main way to transform the information overloaded world. The only superpower in the world - the USA has been shaping its own world using such projects as Echelon, SDI and others.

13

Wybrane uporządkowane nanoporowate materiały węglowe : otrzymywanie, właściwości i zastosowanie

Choma J., Jaroniec M., Kloske M.

Wiadomości Chemiczne

|

2005

|

[Z] 59, 3-4

305--352

EN

This article presents the current state of the research on ordered nanoporous carbonaceous materials. A grownig interest in these nanostructured materials results from their numerous potential applications in various areas of science, material engineering and technology, e.g.: biomedical science, electronics, physics, electrochemistry, etc. In this work we described the methods for synthesis of ordered nanoporous carbonaceous materials as well as their physicochemical properties. Also, a brief discussion of methods for characterization of carbons is presented. A special emphasis is given to adsorption, thermogravimetry, X-ray diffraction and transmission electron microscopy, which are commonly used in materials science. The carbon materials discussed in this work have been alredy used to obtain novel structures such as: nanometer sized carbonaceous fibrils, rods and tubules, which have already found some practical applications.

14

Nowoczesne technologie : zagrożenia

Kloske M.

Zeszyty Naukowe AON

|

2004

|

nr 1(54)

71-93

EN

The article describes military application of the state-of-the-art technologies and threats connected with them that are not taken into consideration while drawing the military forces’ areas of interest. The author has presented the problem of dangers relating to the possibilities of using the contemporary science and technology achievements by both armed forces and extreme terrorist groups. The novelty of the article is to take into consideration the latest reports from the Polish and foreign press that prove that in spite of official declarations of abandoning WMD and their use, they become more and more dangerous due to their proliferation. WMD, i.e. nuclear, biological and chemical weapons, in spite of their short history, are still developed, improved and pose a constant threat for each of us. Some known cases of WMD use have been presented in the article. Although the theoretical bases of how WMD are built and how to prevent their results are known, they represents a constant threat due to the appearance of terrorist groups of global range.

15

Termograwimetryczne badania niemodyfikowanych i modyfikowanych nanoporowatych adsorbentów krzemionkowych

Choma J., Jaroniec M., Kloske M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2003

|

Vol. 52, nr 10

38-51

PL

Wykorzystując metodę hydrotermiczną otrzymano niemodyfikowane uporządkowane nanoporowate adsorbenty krzemionkowe MCM-41 C8, C10 i C16 i modyfikowane MCM-41 C16-SH z grupami merkaptopropylowymi oraz MCM-41 C16-NH2 z grupami aminopropylowymi. W procesie syntezy zastosowano metodę hydrotermiczną z wydłużonym (5 dniowym) czasem obróbki termicznej z zastosowaniem bromku oktylo-, decylo- i cetylotrimetyloamoniowego jako surfaktantów i tetraetoksysilanu jako źródła krzemionki. W procesie modyfikacji po wytrąceniu się białego osadu uporządkowanego materiału krzemionkowego MCM-41 dodawano 3-merkaptopropylotrietoksysilanu lub 3-aminopropylotrietoksysilanu jako modyfikatorów. Właściwości tak otrzymanego modyfikowanego materiału merkaptopropylowego i aminopropylowego porównywano z właściwościami odpowiedniego niemodyfikowanego uporządkowanego materiału krzemionkowego, zawierającego na swej powierzchni tylko grupy silanolowe. Właściwości niemodyfikowanych i modyfikowanych materiałów badano za pomocą metody rozpraszania promieniowania rentgenowskiego (XRD) i wysokorozdzielczej termograwimetrii (HRTG). Stwierdzono, że w wyniku tak przeprowadzonej syntezy udało się wprowadzić ok. 12% wag. grup merkaptopropylowych i ok. 6% wag. grup aminopropylowych. Otrzymane niemodyfikowane i modyfikowane materiały krzemionkowe charakteryzują się dobrze uporządkowaną, jednorodną strukturą nanoporowatą o małej dyspersji porów oraz dużą stabilnością termiczną, na co wskazują wyniki badań XRD i HRTG. Ponieważ materiały te zawierają grupy merkaptopropylowe i aminopropylowe na powierzchni porów oraz są stabilne, to mogą być wykorzystane do usuwania jonów metali ciężkich z roztworów wodnych.

EN

Unmodified ordered nanoporous siliceous adsorbents MCM-41 C8, C10 and C16 and modified MCM-41 C16-SH with mercaptopropyl groups and MCM-41 C16-NHΩ with aminopropyl groups have been obtained by hydrothermal method. This method involved longer (five days) time of hydrothermal treatment of the synthetic mixture containing octyl-, decyl- or cetyltrimethylammonium bromides as surfactants and tetraethoxysilane as the silica source. In the case of modification, after formation of a white precipitate of ordered siliceous material MCM-41 3-mercapto-propyltriethoxysilane or 3-aminopropyltriethoxysilane were added as modifiers. Properties of the resulting modified materials were compared with properties of the corresponding unmodified siliceous material containing surface silanols only. These properties were studied by means of the powder X-ray diffraction (XRD) and high resolution thermogravimetry (HRTG). It is shown that during modification process about 12% of mercaptopropyl groups and about 6% of aminopropyl groups were introduced. The XRD and HRTG studies showed that the resulting unmodified and modified materials exhibited a good structural ordering, uniform nanoporous structure of a small pore size dispersion and high thermal stability. Since modified materials contain mercaptopropyl and aminopropyl groups on the surface and are stable, they can be used for removal of heavy metal ions from aqueous solutions.

16

Modyfikowane nanoporowate adsorbenty krzemionkowe: otrzymywanie, właściwości, zastosowanie

Choma J., Jaroniec M., Kloske M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2003

|

Vol. 52, nr 11

65-110

PL

Uporządkowane nanoporowate materiały krzemionkowe powstają w wyniku procesów samouporządkowania się makrocząsteczek. Materiały te już dzisiaj są stosowane w procesach adsorpcji i katalizy. Różnorodne modyfikacje strukturalnych i powierzchniowych właściwości tych materiałów znacznie zwiększają możliwość ich praktycznego zastosowania. Procesy te polegają na wbudowywaniu w strukturę amorficznej krzemionki rozmaitych pierwiastków bądź też grup organicznych oraz na przyłączaniu do krzemionkowej powierzchni porów tych materiałów najróżniejszych nieorganicznych i organicznych grup funkcyjnych. W niniejszej pracy omówiono na podstawie analizy literatury syntezę modyfikowanych uporządkowanych materiałów krzemionkowych i metody stosowane do charakterystyki tych materiałów, a także przedyskutowano ich potencjalne zastosowania. Szczególną uwagę poświęcono metodom adsorpcyjnego badania właściwości modyfikowanych uporządkowanych mezoporowatych materiałów krzemionkowych typu MCM-41.

EN

Ordered nanoporous siliceous materials can be formed via supramolecular self-assembly process. These materials found already application in adsorption and catalytic processes. Various modifications of the surface and structural properties of these materials increase their application opportunities. These modifications involve incorporation of various inorganic species and organic functional groups into the amorphous silica framework as well as attachment of these groups into siliceous pore walls. In this article we review the literature on the synthesis of modified ordered nanoporous silicas and the methods used for characterization of these materials as well as discuss their potential applications. A special emphasis is given on the adsorption studies of modified ordered mesoporous silicas, especially MCM-41 - type materials.

17

Charakteryzacja struktury uporządkowanych nanoporowatych materiałów krzemionkowych na podstawie adsorpcji argonu w temperaturze 77 K

Choma J., Jaroniec M., Michalski E., Kloske M.

Ochrona Środowiska

|

2002

|

nr 4

3-9

PL

Trzy dobrze uporządkowane nanoporowate materiały krzemionkowe z rodziny MCM-41 otrzymywano z tetraetoksysilanu (TEOS), jako źródła krzemionki, i ze związków powierzchniowo czynnych, bromków: oktylotrimetyloamoniowego (C8), decylotrimetyloamoniowego (C10) i cetylotrimetyloamoniowego (C16). Szczególną cechą tej syntezy była długa (5 dób) hydrotermiczna obróbka próbek w temperaturze 373 K. Otrzymane materiały charakteryzowano za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego oraz adsorpcji argonu w temperaturze 77 K. Porowatość oceniono za pomocą metody Barretta-Jaynera-Halendy przy użyciu doświadczalnej relacji pomiędzy wymiarem porów i ciśnieniem kondensacji opublikowanej ostatnio przez Kruka i Jarońca. Potwierdzono, że średni wymiar porów zależy od długości łańcucha alkilowego w cząsteczce związku powierzchniowo czynnego użytego w procesie syntezy danego materiału. Zastosowanie metod BET oraz as pozwoliło wyznaczyć parametry struktury porowatej tych materiałów, tj. powierzchnię właściwą BET, całkowitą powierzchnię właściwą, powierzchnię zewnętrzną, objętość uporządkowanych pierwotnych mezoporów oraz całkowitą objętość porów. Porównanie tych wartości wskazuje, że otrzymane materiały są dobrej jakości i adsorpcja argonu w temperaturze 77 K jest użyteczną metodą do charakteryzacji tych materiałów.

EN

Three ordered nanoporous siliceous materials, MCM-41, were synthesized by using tetraethoxysilane (TEOS) as silica source and the following surfactants: octyltrimethylammonium bromide (C8), decyltrimethylammonium bromide (C10) and cetyltrimethylammonium bromide (C16) as templates. A key feature of this synthesis was a long (5 days) hydrothermal treatment of the samples at 373 K. The resulting MCM-41 samples were characterized by powder X-ray diffraction and argon adsorption at 77 K. Pore size analysis was performed by the Barrett-Joyner-Halenda method, using the experimental relation between the pore width and condensation pressure reported recently by Kruk and Jaroniec. As expected, the average pore width is dependent on the length of alkyl chain in the surfactant. The BET and as methods were used to estimate the structure parameters such as the BET specific surface area, total surface area, external surface area, volume of ordered mesopores and total pore volume. Comparative analysis of these parameters shows that the MCM-41 samples studied are good quality materials and argon adsorption at 77 K is a useful technique for the characterization of these materials.

18

Wyznaczanie rozkładu objętości porów z funkcji potencjału adsorpcyjnego dla mezoporowatych adsorbentów krzemionkowych

Choma J., Jaroniec M., Kloske M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2002

|

Vol. 51, nr 12

5-16

PL

Niskotemperaturowe (77 K) izotermy adsorpcji azotu zmierzone dla trzech uporządkowanych mezoporowatych adsorbentów krzemionkowych z rodziny MCM-41, o różnych wymiarach porów, zostały wykorzystane do wyznaczania funkcji rozkładu objętości porów. Do tego celu wykorzystano funkcje rozkładu potencjału adsorpcyjnego X (A) i uzyskane rozkłady objętości porów porównano z rozkładami otrzymanymi za pomocą klasycznych metod Barretta, Jovnera i Halendy (BJH) oraz Dollimore'a i Heala (DH), w których zastosowano poprawione przez Kruka, Jarońca i Sayari (KJS) równanie Kelvina. Stwierdzono, że maksima funkcji rozkładu objętości porów dla wszystkich analizowanych metod odpowiadają tej samej średnicy porów. Natomiast w przypadku metody bazującej na funkcji potencjału adsorpcyjnego obserwuje się rozmycie rozkładu objętości porów i często nawet małe maksimum w obszarze mikroporów, wynikające z natury przybliżenia kondensacyjnego. Takie zachowanie funkcji rozkładu objętości porów może błędnie wskazywać na występowanie mikroporowatości, której nie ma w przypadku wszystkich badanych MCM-41. Przebieg tej funkcji w obszarze mezoporów odzwierciedla rzeczywistą porowatość tych materiałów, o czym świadczy dobra zgodność pomiędzy średnicami porów otrzymanymi z danych adsorpcji i rozpraszania promieniowania rentgenowskiego.

EN

Low-temperature (77 K) nitrogen adsorption isotherms measured for three ordered mesoporous siliceous adsorbents from MCM-41 family, of different pore sizes, were used to determine the pore size distributions. The adsorption potential distribution was utilized for this purpose and the resulting pore size distribution were compared with those obtained by classical methods of Barret, Joyner and Halenda (BJH) and Dollimore and Heal (DH), in which the corrected Kelvin equation of Kruk, Jaroniec and Sayari (KJS) was used. It was shown that for all methods studied the maxima of the pore size distributions are at the same pore width. However, in the case of the method basing on the adsorption potential distribution a wide flatness of the pore size distribution and often even small maximum is observed in the micropore range as a result of the condensation approximation. Such behavior of the pore size distribution may indicate wrongly the presence of microporosity, which is absent in all MCM-41 studied. The behavior of this distribution in the mesopore range reflects true porosity of these materials as evidenced by a good agreement between pore widths obtained from adsorption and power X-ray diffraction data.

19

Uporządkowane nanoporowate materiały krzemionkowe : synteza, modyfikacja i charakterystyka

Choma J., Jaroniec M., Kloske M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2001

|

Vol. 50, nr 10

83-183

PL

Po blisko dziesięciu latach od pierwszych publikacji na temat uporządkowanych nanoporowatych krzemionek materiały te odgrywają ważną rolę we współczesnej chemii i inżynierii materiałowej. W wyniku procesów samorzutnego uporządkowania makrocząsteczek, można otrzymać materiały o ściśle zdefiniowanej strukturze porowatej i pożądanych właściwościach fizykochemicznych powierzchni. W wyniku tego procesu otrzymuje się materiały o dużej powierzchni właściwej, powyżej 1000m²/g i objętości porów większej od 1,0 cm³/g. Istnieje również możliwość modyfikacji właściwości powierzchniowych uporządkowanych nanoporowatych materiałów krzemionkowych już na etapie syntezy. Innym sposobem jest chemiczne wiązanie ligandów o odpowiednich właściwosciach fizykochemicznych. W pracy skoncentrowano się na omówieniu metod syntezy uporządkowanych materiałów, ich modyfikacji oraz na przedstawieniu metod stosowanych do oceny ich właściwości powierzchniowych i strukturalnych. Szczególną uwagę zwrócono na mechanizmy powstawania tych materiałów. Zaprezentowano także metodę otrzymywania materiałów MCM-41 o małych porach przy użyciu związków powierzchniowo czynnych o krótkich łańcuchach węglowych. Omówiono metody charakterystyki właściwości MCM-41. Przedyskutowano metody oceny porowatości na podstawie danych adsorpcji azotu i argonu oraz zastosowano je do charakterystyki wspomnianych materiałów. Szczególną uwagę zwrócono na metodę Barretta, Joynera i Halendy (BJH), która jest często stosowana do analizy mezoporowatości. Omówiono zastosowanie metod porównawczych (αs i t) do wyznaczania parametrów struktury porowatej. Przedstawione wyniki wskazują na dużą przydatność pomiarów adsorpcji azotu i argonu do charakterystyki tych materiałów. Tak więc, w niniejszej pracy omówiono różne aspekty syntezy, modyfikacji i charakterystyki uporządkowanych nanoporowatych materiałów krzemionkowych, które, jak się przewiduje, będą odgrywać ważnżą rolę w chemii XXI wieku.

EN

After ten years from the first publication about ordered nanoporous silicas, these materials still play an important role in chemistry and material engineering. As result of supramolecular self-assembly process materials of a well-defined porous structure and desirable physical and chemical properties are formed. During this process one can obtain materials with surface area above 1000 m²/g and pore volume over 1,0 cm³/g. There is a possibility to modify the surface properties of ordered nanoporous siliceous materials already at the stage of their synthesis. Another way of their modification is chemical bonding of ligands of desired physicochemical proprieties. The current review is focused on the synthesis procedures of ordered materials, modification of these materials and the methods for determination of their surface and structural properties. A special emphasis is placed on the formation mechanism of these materials. Also, a synthesis method to obtain MCM-41 with small pores is described by using surfactants of short alkyl chains. As regards characterisation methods, this work includes X-ray diffraction analysis (XRD), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and low-temperature (77 K) nitrogen adsorption. Various methods of the pore size analysis on the basis of nitrogen and argon adsorption data are critically discussed and used to characterize the selected MCM-41 materials. A particular attention is given to the Barrett, Jovner, Halenda (BJH) method, which is often applied for the pore size analysis. Our results indicate that argon and nitrogen adsorption measurements are suitable to characterize these materials. The comparative methods (αs and t-plot) used to obtain information about porous structures are discussed in details. Thus, the review covers various aspects of the synthesis, modification and characterization of ordered nanoporous siliceous materials, which are expected to play an important role in chemistry of XXI century.

20

Synthesis and characterization of C10- and C16MCM-41 materials

Choma J., Jaroniec M., Burakiewicz-Mortka W., Michalski E., Kloske M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2001

|

Vol. 50, nr 10

5-14

EN

The good quality MCM-41 materials were synthesized using tetraethoxysilane (TEOS) as silica source and C10 and C16 alkyltrimethylammonium bromide surfactants as templates. It is shown that the extension of time of the hydrothermal treatment process could be beneficial for improving the quality of the resulting MCM-41 samples. This approach seems to be especially useful for synthesis of the MCM-41 samples using surfactants with short alkyl chains, e.g., chain with ten carbon atoms. The power X-ray diffraction (XRD) studies showed the presence of hexagonally ordered mesopores. Nitrogen adsorption isotherms confirmed a global nature of the structure ordering. The Fourier-transform infrared spectra recorded for surfactants, TEOS and the MCM-41 samples before and after calcination were used to characterize the final samples and to monitor the removal of the surfactant template from mesopores.

PL

Syntezowano wysokiej jakości materiały MCM-41 używając tetraetoksysilanu (TEOS) jako źródło żelu krzemionkowego oraz surfaktanty C10 i C16 alkiloamoniowe jako matryce. Pokazano, że wydłużenie czasu obróbki hydrotermicznej syntezowanych materiałów pozwala otrzymać wysokiej jakości MCM-41. Dotyczy to szczególnie surfaktantu o krótkim C10 łańcuchu alkilowym. Za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego wykazano istnienie heksagonalnie uporządkowanych mezoporów. Izotermy adsorpcji azotu potwierdziły globalną naturę tego uporządkowania. Zmierzono widma w podczerwieni dla surfaktantów, TEOS oraz dla MCM-41przed i po kalcynacji i użyto ich do charakterystyki ostatecznych materiałów oraz do kontroli procesu usuwania surfaktantu z mezoporów.