Одностадийный способ получения бифункционального древесного угля и изучение его свойств

Разработан одностадийный процесс получения активного угля путем термической переработки растительного сырья (опилок смеси различных пород древесины), пропитанного смесью ортофосфорной кислоты, карбамида и солей азотной кислоты. Показано активное влияние импрегнатов на процесс углефикации и порообразования углеродного остатка. Установлено, что углеродный остаток, полученный в интервале нагрева 20–700 °С, обладает высокой сорбционной активностью к парам органических соединений и имеет ионообменную емкость. Показано, что величина углеродного остатка в зависимости от используемого в древесине импрегната возрастает по сравнению с выходом необработанного исходного сырья в 3,1 раза при 600 °С и в 4,2 раза при 700 °С.

1. Беляев, Е. Ю. Получение и применение активированных углей в экологических целях / Е. Ю. Беляев // Химия раст. сырья. – 2000. – № 2. – С. 5–15.

2. Комплексная переработка антрацита в сорбционные материалы / Н. В. Сыч [и др.] // ЖПХ. – 2006. – Т. 79, № 5. – С. 732–736.

3. Preparation of activated carbons from Spanish anthracite-II. Activation by NaOH / М. А. Lillo-Rodenas [et al.] // Carbon. – 2001. – Vol. 39, № 5. – P. 751–759. https://doi.org/10.1016/s0008-6223(00)00186-x

4. Sorption of gold and silver on carbon adsorbents from thiocyanate solutions / O. N. Kononova [et al.] // Carbon. – 2005. – Vol. 43, № 1. – P. 17–22. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2004.08.021

5. Стрелко, В. В. Комбинированная активация антрацита / В. В. Стрелко, Н. В. Герасименко, Н. Т. Картель // ЖПХ. – 2001. – Т. 74, № 6. – С. 931–933.

6. Картель, Н. Т. Влияние комбинированной обработки перед активацией на развитие поровой структуры антрацита / Н. Т. Картель, Н. В. Герасименко, В. В. Стрелко // ЖПХ. – 2002. – Т. 75, № 9. – С. 1443–1447.

7. Композиционные сорбирующие материалы на основе пористых углеродных порошков / Н. В. Сыч [и др.] // ЖПХ. – 2004. – Т. 77, № 2. – С. 210–213.

8. Морозова, А. А. Углеродные волокнистые материалы на основе вторичного сырья льноперерабатывающей промышленности / А. А. Морозова, Ю. В. Брежнева // Химические волокна. – 2001. – Т. 33, № 1. – С. 40–44.

9. Ustinov, E. A. Multicomponent equilibrium adsorbtion on heterogeneous adsorbents // Adsorption. – 2000. – Vol. 6, № 3. – P. 195–204. https://doi.org/10.1023/A:1008977725974

10. ГОСТ 20255.1–89. Иониты. Метод определения статической обменной емкости. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. – 5 с.

11. ГОСТ 6217–74. Уголь активный древесный дробленый. Технические условия. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. – 7 с.

12. Лунева, Н. К. Интумесцентный антипирен для древесины и его защитные свойства / Н. К. Лунева, Л. И. Петровская // ЖПХ. – 2008. – Т. 81, № 4. – С. 667–672.

13. Лунева, Н. К. Влияние некоторых аммонийных солей на термораспад импрегнированной древесины и свойства активных углей / Н. К. Лунева, Л. И. Петровская // ЖПХ. – 2009. – Т. 82, № 7. – С. 1104–1108.

14. Лунева, Н. К. Ионообменные свойства термообработанного NH4Cl-содержащего гидратцеллюлозного волокна / Н. К. Лунева, М. З. Гаврилов // ЖПХ. – 2011. – Т. 84, № 3. – С. 376–379.

15. Лунева, Н. К. Разработка новых огнебиозащитных препаратов для древесины, устойчивых к водным обработкам / Н. К., Лунева, Л. И. Петровская // ЖПХ. – 2011. – Т. 84, № 10. – С. 1680–1685.

16. Композиция ингибитора горения древесины на основе фосфор–азотного магнийсодержащего металлокомплекса / Н. К. Лунева [и др.] // ЖПХ. – 2017. – Т. 90, № 9. – С. 1205–1214.

17. . ГОСТ 2081–2010. Карбамид. Технические условия. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2010. – 15 с.

18. Лидин, Р. А. Константы неорганических веществ: справочник / Р. А. Лидин, Л. Л. Андреева, В. А. Молочко. – М.: Дрофа, 2008. – 685 с.

19. Ягодовский, В. Д. Адсорбция / В. Д. Ягодовский. – М: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 216 с.

20. Школьников, Е. И. Аналитическое уравнение для расчета распределений пор по размерам из адсорбционных данных / Е. И. Школьников, Е. В. Сидорова // Доклады Академии наук. – 2007. – Т. 412, № 3. – С. 357–360.

21. Condon, James B. Surface area and porosity determinations by physisorption: measurements and theory / James B. Condon. – Amsterdam: Elsevier, 2006. – 296 p. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-51964-1.X5000-6

22. Способ получения активного угля: пат. 17196 BY: МПК С 01В 31/12 (2006.01) / Н. К. Лунева, А. М. Сафонова, Л. А. Петровская, Т. И. Езовитова, Н. П. Крутько. – Опубл. 30.06.2013.

23. Дейнеко, И. П. Химические превращения целлюлозы при пиролизе / И. П. Дейнеко // Изв. высш. учеб. заведений. Лесной журн. – 2004. – № 4. – С. 96–112.

24. Дядин, Ю. А. Графит и его соединения включения / Ю. А. Дядин // Соровский образоват. журн. – 2000. – Т. 6, № 10. – С. 43–49.

25. Касаточкин, В. И. Переходные формы углерода: Структурная химия углерода и углей / В. И. Касаточкин. – М.: Наука, 1969. – С. 7–16.

26. Хайманн, Р. Б. Аллотропия углерода / Р. Б. Хайманн, С. Е. Евсюков // Природа. – 2003. – № 8. – С. 66–72.

27. Елецкий, А. В. Эндоэдральные структуры / А. В. Елецкий // УФН. – 2000. –Т. 170, № 2. – С. 113–142.

28. New sorbent materials for the hydrogen storage and transportation / L. L. Vasiliev [et al.] // International Journal of Hydrogen Energy. – 2007. – Vol. 32, № 18. – P. 5015–5025. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2007.07.029