Пористые углеродные материалы из отходов лиственницы сибирской и коры пихты сибирской при сорбции органических поллютантов из водных растворов : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Пористые углеродные материалы из отходов лиственницы сибирской и коры пихты сибирской при сорбции органических поллютантов из водных растворов : научное издание

Перевод названия: Porous carbon materials from Larix Sibirica wastes and Abies Sibirica bark in the sorption of organic pollutants from aqueous solutions

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2019

Ключевые слова: сорбция, отходы лиственницы сибирской, кора пихты сибирской, фенол, бензол, нефтепродукты, муравьиная и уксусная кислоты, молочная кислота, поверхностно-активные вещества, sorption, Larix Sibirica wood wastes, Abies Sibirica bark, organic pollutants, phenol, benzene, oil-products, formic and acetic acids, milk acid, surface-active substances

Аннотация: Методами парогазовой активации в псевдоожиженном слое получены углеродные адсорбенты из отходов древесной переработки лиственницы сибирской и коры пихты сибирской. Определены основные сорбционные характеристики полученных углеродных адсорбентов - сорбционная активность по йоду составила 60% для активного угля из отходов лиственницы и 75% для активного угля из коры пихты. Поверхность по БЭТ для угля из отходов лиственницы и коры пихты составила 331 м2/г и 428 м2/г соответственно. Полученные угли имеют развитую пористую структуру - объем пор от 1,49 до 2,66 см3/г. Проведено исследование сорбционной активности полученных углеродных сорбентов в отношении основных промышленных загрязнителей - бензола, фенола, нефтепродуктов, муравьиной, уксусной и молочной кислот, СПАВ (волгонат и катамин АБ) -в области значений концентраций до 100 мг/л, построены изотермы адсорбции Фрейндлиха по каждому веществу. Показано, что для всех образцов углей поли-молекулярная адсорбция увеличивается в ряду: катамин АБ волгонат муравьиная кислота нефтепродукты молочная кислота уксусная кислота бензол фенол. При этом наибольшей сорбционной активностью по перечисленным органическим веществам обладает активный уголь из коры пихты, далее идет уголь из отходов переработки лиственницы и затем промышленный уголь марки БАУ-А. Установлено, что адсорбционная активность углей из коры пихты значительно превосходит активность угля марки БАУ-А по всем перечисленным органическим поллютантам: при одинаковой эффективности сорбции фенола расход угля из коры пихты меньше в 3,5-4,3 раза, бензола - 2,5-3,3 раза, нефтепроДуктов - в 11,6 раза, волгоната - в 2,0-2,2 раза, катамина АБ - в 1,62,0 раза, муравьиной кислоты - в 3,1-4,2 раза, уксусной кислоты - в 2,1-2,5 раза, молочной кислоты - в 2,0-2,4 раза. Адсорбционная емкость промышленного угля марки БАУ-А по фенолу, бензолу и нефтепродуктам составила 20 мг/г, 95 мг/г и 85 мг/г соответственно, тогДа как для активного угля из коры пихты этот показатель по фенолу, бензолу и нефтепродуктам составил 50 мг/г, 175 мг/г и 140 мг/г соответственно. Продемонстрирована целесообразность замены угля марки БАУ-А на полученные углеродные материалы в промышленных процессах глубокой очистки сточных вод. Carbon adsorbents from waste wood processing of Siberian larch and Siberian fir bark were produced by water-steam and gas activation methods in a fluidized bed. The main sorption characteristics of the produced carbon adsorbents were established: the sorption activity for iodine was 60% for larch waste activated carbon and 75% for fir bark activated carbon. The BET surfaces of the larch waste activated coal and the fir bark activated are 331 m2/g and 428 m2/g, respectively. The produced coals have a developed porous structure - pore volume from 1.49 to 2.66 cm3/g. An investigation of the coals activity for the main industrial pollutants - benzene, phenol, petroleum products, formic, acetic and lactic acids, synthetic surfactants (volgonate and katamine AB) - in the concentration range up to 100 mg/l was carried out. Freudlich adsorption isotherms for each coal have been obtained. It was shown that a multi-molecular adsorption increased in the series AB katamine volgonat formic acid oil lactic acid acetic acid benzene phenol for the char coal samples. At the same time, active coal from fir bark has the highest sorption activity in terms of numerical organic substances, followed by coal from larch processing waste and then industrial coal of the BAU-A. It was found that the adsorption activity of coals from fir bark significantly exceeds the activity of coal grade BAU-A for all mentioned above organic pollutants: with the same efficiency of phenol sorption, the consumption of fir bark coal is less by 3.5-4.3 times; benzene-2.5 - 3.3 times; petroleum products - 11.6 times; volgonate - 2.0 - 2.2 times; katamine AB-1.6 - 2.0 times; formic acid-3.1 - 4.2 times; acetic acid-2.1 - 2.5 times; lactic acid sour-you-2.0 - 2.4 times. The adsorption capacity of industrial coal grade BAU-A for phenol, benzene and oil products was 20 mg/g, 95 mg/g and 85 mg / g, respectively, while for active coal from fir bark, the adsorption capacity for phenol, benzene and petroleum products was 50 mg/ g, 175 mg/g and 140 mg / g, respectively. The feasibility of replacing coal BAU-A with the produced carbon materials in industrial processes of deep sewage treatment has been demonstrated.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Вестник Томского государственного университета. Химия

Выпуск журнала: 14

Номера страниц: 65-78

ISSN журнала: 24135542

Место издания: Томск

Издатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"

Авторы

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.