Preview

Тонкие химические технологии

Расширенный поиск

ОКИСЛЕНИЕ ДИСПЕРСНЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

https://doi.org/10.32362/24106593-2018-13-3-57-63

Полный текст:

Аннотация

Предложено рассматривать процесс окислительной активации углеродных материалов с позиций топохимических реакций, предполагающих хемосорбцию активирующего агента (окислителя) на активных центрах поверхности материала и последующий акт химического взаимодействия. Подобный подход дает возможность управлять процессом создания углеродного материала с заданными характеристиками пористого пространства. Высказано предположение, что активными центрами хемосорбции окислителя является аморфный углерод, локализующийся на границах кристаллитов материала. Изменение протяженности этих границ приведет к изменению скорости процесса. Показано, что количество таких активных центров на поверхности углеродного материала, зависящее от размеров кристаллитов, будет оказывать существенное влияние не только на скорость активации, но и на возможность протекания процесса по поверхности или с порообразованием. Рассмотрены математические модели, описывающие изменение удельной поверхности углеродного образца в процессе окисления и позволяющие количественно оценить долю углерода, окисляющегося на поверхности образца, с образованием пор, а также количество пор. Соотношение процессов порообразования и окисления по поверхности зависит от температуры, природы и расхода окислителя: с увеличением расхода окислителя и повышением температуры доля порообразования снижается. Экспериментально установлено, что для получения материала с более развитым пористым пространством и высокой удельной поверхностью в качестве окисляющего агента предпочтительнее использовать диоксид углерода.

Об авторах

В. Х. Нгуен
МИРЭА - Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)
Россия

аспирант кафедры технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86



А. С. Филимонов
МИРЭА - Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)
Россия

ассистент кафедры технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86



Б. В. Пешнев
МИРЭА - Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)
Россия

доктор технических наук, профессор кафедры технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86



А. И. Николаев
МИРЭА - Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)
Россия

доктор технических наук, доцент кафедры технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86



Список литературы

1. Henschke B., Schubert H., Blocker J., Atamny F., Schlogi R. Mechanistic aspects of the reaction between carbon and oxygen // Thermochim. Acta. 1994. V. 234. Р. 53-83.

2. Сергеев В.М. Химическое взаимодействие углеродных материалов с кислородсодержащими газами // Химия твердого топлива. 1999. № 6. С. 66-71.

3. Balykin V.P. Zum einfluss der mischbedingungen auf die bildung der bindemittelschicht in kohlenstoffpechkompositionen / Freiberger forschungshefte: Vorträge zum Bergund Hüttenmännischen Tag 1990 in Freiberg. Leipzig, 1992. S. 118-129.

4. Herawan S.G., Ahmad M.A., Putra A., Yusof A.A. Effect of CO2 flow rate on the Pinang frondbased activated carbon for methylene blue removal // The Scientific World Journal. Volume 2013. Article ID 545948, 6 pages. http://dx.doi.org/10.1155/2013/545948.

5. Ефремова О.А. Каталитические закономерности процессов газофазного окисления искусственных углеродных материалов: дис. … канд. хим. наук. Челябинск, 2006. 145 с.

6. Бакланова О.Н., Княжева О.А., Дроздов В.А., Гуляева Т.И., Талзи В.П., Лихолобов В.А., Суровикин Ю.В., Горбунова О.В. Влияние условий модификации углеродного материала Сибунит на изменение его текстуры // Химия твердого топлива. 2015. Т. 49. № 1. С. 23-27. DOI: 10.7868/S002311771501003X.

7. Плаксин Г.В., Бакланова О.Н., Лавренов А.В., Лихолобов В.А. Углеродные материалы семейства Сибунит и некоторые методы регулирования их свойств // Химия твердого топлива. 2014. Т. 48. № 6. С. 26. DOI: 10.7868/S0023117714060036.

8. Бакланова О.Н., Лихолобов В.А., Лавренов А.В., Пучков С.С., Пьянова Л.Г. Регулирование свойств углеродных материалов семейства Сибунит для каталитических и сорбционных приложений // Материалы 10-й Междунар. конф. «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология». Россия, Москва, г. Троицк. 6-9 июня 2016 г. С. 52.

9. Пьянова Л.Г., Бакланова О.Н., Лихолобов В.А., Лавренов А.В., Седанова А.В. Модифицированные углеродные сорбенты: синтез, свойства и применение // Материалы 10-й Междунар. конф. «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология». Россия, Москва, г. Троицк. 6-9 июня 2016 г. С. 359.

10. Мухин В.М., Тарасов А.В., Клушин В.Н. Активные угли России. М.: Металлургия, 2000. 352 с.

11. Теснер П.А., Головина Н.Б., Городецкий А.Е. Кинетика образования пироуглерода из метана // Химия твердого топлива. 1976. № 1. С. 129-135.

12. Пешнев Б.В., Филимонов А.С., Баулин С.В., Следзь О.С., Асилова Н.Ю. Механизм образования пироуглерода в процессе пиролиза углеводородного сырья // Тонкие химические технологии. 2017. Т. 12. № 4. С. 36-42.

13. Филимонов А.С., Пешнев Б.В., Суровикин Ю.В., Трофимова Н.Н., Асилова Н.Ю. Влияние углеродной поверхности на закономерности образования пироуглерода // Вестник МИТХТ. 2014. Т. 9. № 6. С. 99-102.

14. Пешнев Б.В. Технология получения высокоадсорбционных материалов на основе углеродных нановолокон: дис. … д-ра техн. наук. М.: МИТХТ, 2007. 288 с.

15. Печуро Н.С., Песин О.Ю., Эстрин Р.И., Ройтер Л.А. Метод комплексного анализа саж (метод «КомпАС») // Промышленность синтетического каучука, шин и резиновых технических изделий. 1987. № 2. С. 16-19.


Для цитирования:


Нгуен В.Х., Филимонов А.С., Пешнев Б.В., Николаев А.И. ОКИСЛЕНИЕ ДИСПЕРСНЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Тонкие химические технологии. 2018;13(3):57-63. https://doi.org/10.32362/24106593-2018-13-3-57-63

For citation:


Nguyen V.H., Filimono A.S., Peshnev B.V., Nikolaev A.I. OXIDATION OF DISPERSE CARBON MATERIALS. Fine Chemical Technologies. 2018;13(3):57-63. (In Russ.) https://doi.org/10.32362/24106593-2018-13-3-57-63

Просмотров: 58


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)