Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Nowoczesne technologie : zagrożenia

100%

Kloske M.

|

tom 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.

2

Nahełmowe wyświetlacze informacyjne i przetworniki ochrony wzroku

63%

Kloske M. , Pępczyńska M.

|

tom 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.

3

Zastosowanie uporządkowanych nanomateriałów krzemionkowych i węglowych w inżynierii środowiska

63%

Choma J. , Kloske M.

|

tom 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.

4

Modern battlefield and new materials for eyes protection

63%

Kloske M. , Kłosowicz S. J.

|

2010

|

tom 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.

5

Detekcja i identyfikacja skażeń CBRN w warunkach zagrożeń nieklasycznych

63%

Kloske M. , Chałas A.

Zeszyty Naukowe AON

|

2007

|

tom 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.

6

Otrzymywanie i właściwości impregnowanych węgli aktywnych

63%

Choma J. , Kloske M.

Ochrona Środowiska

|

1999

|

tom nr 2

3-17

EN

The paper includes an account of the available methods by •which impregnated active carbons are prepared, and charac-terizes their influence on tlie properties of the active carbons obtained, special consideration being given to those containing chromium, copper and silver. Particular preparation methods are discussed, and the chemical nature of the carbon surface, as well as the role of the oxygen functional groups, is analysed. Characterized are also the impregnating agents which are in use now, the methods of catalyst deposition on the carbon surface, along with a variety of models describing the adsorption of cyanogen chloride (a standard compound made use of when evaluating the sorbing properties of chromium-and copper-mo- dified carbons), the hydrolysis and oxidation reactions accom-panying the catalytic degradation of the toxic species absorbed by the carbons from the ambient air (e.g., cyanogen chloride, hydrogen cyanide or phosgene). Considered is also the mecha-nism responsible for the deterioration and loss of the sorbing and catalytic properties of impregnated carbons, as well as tlie available regeneration methods. The problems presented in the paper will undoubtedly account for a better understanding of how some major factors (e.g., the porous structure, the chemical homogeneity of the sorbent surface, or the components of the impregnating mixture) affect the adsorbing and catalytic pro-perties, as well as the lifetime of the impregnated carbons.

7

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

51%

Choma J. , Jaroniec M. , Kloske M.

|

2002

|

tom 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.

8

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

51%

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

|

tom 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.

9

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

51%

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

Karbo

|

2006

|

tom 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.

10

Wybrane uporządkowane nanoporowate materiały węglowe : otrzymywanie, właściwości i zastosowanie

51%

Choma J. , Jaroniec M. , Kloske M.

Wiadomości Chemiczne

|

2005

|

tom [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.

11

Termograwimetryczne badania niemodyfikowanych i modyfikowanych nanoporowatych adsorbentów krzemionkowych

51%

Choma J. , Jaroniec M. , Kloske M.

|

2003

|

tom 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.

12

Modyfikowane nanoporowate adsorbenty krzemionkowe: otrzymywanie, właściwości, zastosowanie

51%

Choma J. , Jaroniec M. , Kloske M.

|

tom 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.

13

Otrzymywanie i badanie właściwości adsorpcyjnych mikroporowatych kul węglowych

45%

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

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

tom 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.