Саврасова Ю.А. асп-т кафедры лесохимических производств

Саврасова Ю.А. асп-т кафедры лесохимических производств,
Северный (Арктический) государственный университет
им М.В. Ломоносова, [email protected]
Богданович Н.И. зав. кафедрой лесохимических производств, проф.,
д-р техн. наук, Северный (Арктический) государственный
университет им М.В. Ломоносова, [email protected]
Адсорбция азота углеродными адсорбентами из хвойных опилок
Комплексная переработка древесины длительное время остается одной из
нерешенных проблем рационального использования растительного сырья. Пиролиз
лигноцеллюлозных отходов позволяет получить такой ценный продукт, как активированный
уголь. Работы в этой области осуществляются в направлении получения адсорбентов с
заданными свойствами, что достигается путем подбора необходимого вида сырья и
соответствующей технологии его переработки [1].
Объектом данного исследования являлись образцы активированного угля,
полученные методом термохимической активации с NaOH хвойных опилок. Изучение
удельной поверхности и пористой структуры образцов проводилось методом
низкотемпературной адсорбции азота (77К) на приборе ASAP 2020 фирмы Micromeritics
(США). Изотермы адсорбции-десорбции азота использовались для расчета параметров
пористой системы следующими методами: удельная поверхность образцов рассчитывалась
по методу БЭТ в интервале относительных давлений 0,05-0,35; по десорбционной ветви
изотермы определяли объемы мезопор (с размером 1,6 – 50нм) и их распределение по
размерам методом Barrett-Joyner-Halenda (BJH) [2], объемы микропор в исследованных
материалах оценивались методом Horvath-Kawazoe [3].
В таблице 1 приведены текстурные характеристики образцов АУ, полученных при
различных температурах пиролиза.
Таблица 1. Удельная поверхность и пористая структура АУ
Агент, температура
Аmez,
AБЭТ, м2/г
VΣ/Vμ, см3/г
активации
м2/г
ОХВ - 11
NaOH, 600oC
1646
45
0,90/0,83
ОХВ - 16
NaOH, 700oC
2277
86
1,19/1,03
ОХВ - 12
NaOH, 800oC
1988
48
1,05/0,90
Примечание: AБЭТ – удельная поверхность, Аmez – удельная поверхность мезопор, VΣ – суммарный объем пор,
Vμ – объем микропор.
Образец
Сопоставление полученных результатов позволяет сделать вывод, что повышение
температуры пиролиза до 700оС благоприятно влияет на развитие пористой структуры.
Кроме того, использование гидроксида натрия в качестве активирующего агента позволяет
получить преимущественно микропористые адсорбенты с процентным содержанием
микропор 85-90%.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кинле Х., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение. Л., 1984. 215 с
2. Barret E.P., Joyner L.C., Halenda P.P. The determination of pore volume and area
distributions in porous substances. I. Computations from nitrogen isotherms // J. Am. Chem. Soc.,
1951. ⎯ Vol. 73. ⎯ № 1. ⎯ P. 373−380.
3. Horvath G., Kawazoe K. Method for the calculation of effective pore size distribution in
molecular sieve carbon // J. Chem. Eng. Japan, 1983. ⎯ Vol. 16. ⎯ № 5. ⎯ P. 470−475.