Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Geochemical characterization and palaeoenvironmental implications of lipids in Neogene lignites and lignitic shales in NW Poland

Czechowski Franciszek, Polowczyk Marzena, Simoneit Bernt R. T., Grelowski Cezary, Hojniak Marek

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2023

|

Vol. 93, No. 4

447--466

EN

The lipophilic biomarker distributions in lipids of Neogene lignites and lignitic shales in western Pomerania and the midlands of Poland are presented. Twenty-six lignite samples and seven lignitic shales were obtained from twenty-four boreholes. Their extracts were separated, using thin-layer chromatography, and the saturate and aromatic fractions were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry. The molecular compositions of n-alkanes, isoprenoids, n-alkylcyclohexanes, n-alkylbenzenes, tri- and tetracyclic diterpenoids, pentacyclic triterpenoids, as well as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) with up to five rings, were determined. The samples displayed n-alkane distributions in the range of C14–C35 and high odd-over-even carbon number predominances (CPI(25–33) from 2.9 to 7.9). Diterpanes consisted primarily of phyllocladane, abietane, isopimarane, labdane, and kaurane structures, although their abundances varied among the samples. Hopanes exhibited the biological and geochemical characteristics of low-maturity organic matter. Minor oleanane triterpenoids from angiosperms were also found. A few samples displayed evidence of biodegradation on the basis of the advanced isomerization of αβ-hopanes and the presence of short-chained n-alkanes, n-alkylcyclohexanes, and n-alkylbenzenes. A more mature stage of the above biomarkers also may have resulted in part from the oxidation of organic matter. The lignite source materials were derived from conifer and angiosperm flora as well as microbial remnants. The contribution from marine phytoplankton was excluded on the basis of the lack of C27 steroids. PAHs were predominantly perylene or phenanthrene, with minor other analogues. Thus, the data support progressive lacustrine/lagoonal sedimentation in the palaeoenvironmental mires.

2

Wpływ wstępnego utlenienia karbonizatów węgla kamiennego t. 31 tlenem powietrza i kwasem azotowym na rozwinięcie struktury porowatej produktów ich aktywacji parą wodną

Czechowski Franciszek, Błądek Henryk

Górnictwo Odkrywkowe

|

2021

|

R. 62, nr 4

4--16

PL

Węgiel kamienny rozdrobniony do ziarna < 0,2 mm (kopalnia Wesoła, Górnośląskie Zagłębie Węglowe) oraz otrzymane karbonizaty wyjściowe w temperaturach 500, 700 i 900°C wstępnie utleniono tlenem powietrza oraz 65% kwasem azotowym. Scharakteryzowano ilościowo-jakościowe zmiany wydzielanych tlenków węgla podczas utleniania węgla i karbonizatów kwasem azotowym. Węgiel i karbonizaty oraz stałe produkty ich wstępnego utlenienia granulowano z lepiszczem smoły drzewnej. Węgiel i karbonizaty wyjściowe oraz utlenione, jak też ich odpowiedniki granulowane, karbonizowano wtórnie w temperaturze 900°C oraz aktywowano parą wodną do określonego ubytku masy. Rozwinięcie struktury porowatej karbonizatów wtórnych oraz aktywatów określono w oparciu o ich zdolność sorpcyjną ditlenku węgla i par benzenu. Stwierdzono, że na rozwinięcie struktury porowatej aktywatów wpływ ma rodzaj czynnika utleniającego użytego do wstępnego utlenienia węgla i karbonizatów oraz końcowa temperatura karbonizacji. Wstępne utlenienie węgla i karbonizatów tlenem powietrza prowadzi do stopniowego obniżania się parametrów struktury porowatej aktywatów wraz ze wzrostem końcowej temperatury karbonizacji węgla. Przeciwny kierunek zmian rozwinięcia struktury porowatej aktywatów stwierdzono dla odpowiednich materiałów wstępnie utlenionych kwasem azotowym. Wartości parametrów struktury porowatej aktywatów otrzymanych z utlenionych kwasem azotowym karbonizatów 700 i 900°C przewyższają odpowiednie wartości dla aktywatu otrzymanego z nieutlenionego karbonizatu 900°C. Większą mikroporowatość wykazują aktywaty otrzymane z karbonizatów utlenionych kwasem azotowym. Tendencje zmian parametrów struktury porowatej odpowiadających sobie aktywatów pylistych i granulowanych są zbieżne.

EN

Bituminous coal powdered to grain size < 0.2 mm (the Wesoła mine, the Upper Silesian Coal Basin) and obtained carbonizates at the temperatures of 500, 700 and 900°C, were preliminarily oxidized with air oxygen and 65% nitric acid. The quantitative and qualitative changes of the released carbon oxides during the oxidation of coal and carbonizates with nitric acid were characterized. Coal and carbonizates as well as solid products of their preliminary oxidation were granulated with a wood tar binder. The raw and oxidized coal and carbonizates and their granulated counterparts were secondary carbonized at the temperature of 900°C and further activated with steam to a specified value of weight loss. The development of the porous structure of the secondary carbonizates and the activates was assessed on the basis of their sorption capacity towards carbon dioxide and benzene vapors. It was found that the development of the activates porous structure is influenced by the type of oxidizing agent used for the preliminary oxidation of the coal and carbonizates as well as the final carbonization temperature. Preliminary oxidation of coal and carbonizates with air oxygen leads to a gradual decrease of the activates porous structure parameters with the increase of the final coal carbonization temperature. The opposite trend of the activates porous structure development was found for the corresponding materials preliminarily oxidized with nitric acid. The values of the porous structure parameters of the activates obtained from oxidized with nitric acid carbonizates 700 and 900°C exceed the corresponding values for the activate obtained from preliminarily non-oxidized carbonizate 900°C. Greater microporosity demonstrate activates obtained from chars oxidized with nitric acid. The trends in the porous structure parameters changes of the corresponding powdery and granular activates are convergent.

3

Dwutlenek toru i dwutlenek ceru osadzone na nośnikach węglowych oraz dotowane rodem jako katalizatory transformacji butan-1-olu

Czechowski Franciszek, Klimkiewicz Roman

Górnictwo Odkrywkowe

|

2020

|

R. 61, nr 4

10--20

PL

Zastosowano materiały węglowe – węgle aktywne - wytworzone z węgla brunatnego i z węgla kamiennego w roli nośników katalizatorów heterogenicznych. W tym celu skomponowano katalizatory z dwutlenkiem ceru i dwutlenkiem toru osadzonymi na tych węglach aktywnych. Katalizatory te zawierały 5,7% tlenku metalu. Ponadto katalizatory cerowe i torowe nośnikowane na węglu aktywnym z węgla brunatnego dodatkowo dotowano rodem w ilości 2,3%. Specyfikę aktywności i selektywności katalizatorów badano stosując jako reakcję testową konwersję butan-1-olu w zakresie temperatur 300 – 460C. Transformacje butan-1-olu przebiegały bez udziału tlenu cząsteczkowego, były zatem z założenia niedestruktywne dla powierzchni nośników węglowych. Na katalizatorach zawierających tlenek ceru lub tlenek toru zachodziło odwodornienie butan-1-olu i następcza dwucząsteczkowa kondensacja do heptan-4-onu z selektywnością ponad 70%. Natomiast obydwa tlenki dotowane rodem katalizowały konwersję butan-1-olu głównie do butanianu n-butylu z selektywnością ponad 50%. Zatem tlenek toru, także dotowany rodem, jest porównywalnie wysoko selektywnym katalizatorem jak wielokrotnie sprawdzony tlenek ceru w kierunkach, odpowiednio, kondensacji do ketonu symetrycznego lub bezpośredniej transformacji do estru. Wyniki uzyskane z zastosowaniem węgli aktywnych wytworzonych z węgla brunatnego i z węgla kamiennego różni aktywność katalityczna. Katalizatory naniesione na węgiel aktywny z węgla brunatnego cechuje kilkuprocentowo wyższa konwersja, a zatem i wydajność ketonu, od tych wartości uzyskanych na ich odpowiednikach naniesionych na węgiel aktywny z węgla kamiennego. Pozytywne wyniki testów wskazują na korzyści z zastosowania badanych materiałów węglowych jako nośników katalizatorów, pozwalających na dużą redukcję ilości materiałów katalitycznie aktywnych.

EN

Carbon materials - activated carbons – obtained from lignite and hard coal were used as carriers for heterogeneous catalysts. For this purpose, catalysts with cerium dioxide and thorium dioxide loaded on these activated carbons were composed. The catalysts contained 5.7% of metal oxide. Furthermore, cerium and thorium catalysts supported on lignite activated carbon were additionally enriched with rhodium in the amount of 2.3%. The specifics of the activity and selectivity of the catalysts was assessed in the conversion of butan-1-ol at the temperature range of 300 - 460C as a test reaction. The butan-1-ol transformations processed without the accessibility of molecular oxygen and, therefore, the conditions were non- -destructive for the surface of carbon carriers. On catalysts containing cerium oxide or thorium oxide, dehydrogenation of butan-1-ol and subsequent bimolecular condensation to heptan-4-one took place with a selectivity of over 70%. On the other hand, both oxides dotted with rhodium catalyzed the conversion of butan-1-ol mainly to n-butyl butanoate with a selectivity of over 50%. Therefore, thorium oxide, also enriched with rhodium, is a relatively highly selective catalyst as a repeatedly proven cerium oxide in the directions of condensation to symmetric ketone or direct transformation to ester, respectively. The results obtained with the use of activated carbon supports obtained from lignite and hard coal differ in their catalytic activity. Catalysts supported on activated carbon from lignite are characterised by a few percent higher conversion and, therefore, yield of ketone than those supported on activated carbon from hard coal. Positive test results indicate beneficial use of the activated carbons as catalyst supports allowing considerable reduction in the amount of catalytically active materials.