Активированный уголь
Активированный уголь , также называемый активированным углем , представляет собой форму угля, обычно используемую для фильтрации загрязнений из воды и воздуха, а также для многих других целей. Он обработан ( активирован ), чтобы иметь небольшие поры небольшого объема, которые значительно увеличивают площадь поверхности. [ 1 ] [ 2 ] доступен для адсорбции или химических реакций [ 3 ] ее можно рассматривать как микроскопическую «губчатую» структуру ( адсорбция , не путать с абсорбцией , — это процесс, при котором атомы или молекулы прилипают к поверхности). Активация аналогична приготовлению попкорна из сушеных зерен кукурузы: попкорн легкий, пушистый, а его зерна имеют высокое соотношение площади поверхности к объему . Activated иногда заменяется на active .
Поскольку он очень пористый в микроскопическом масштабе, один грамм активированного угля имеет площадь поверхности более 3000 квадратных метров (32 000 квадратных футов). [ 1 ] [ 2 ] [ 4 ] что определяется по адсорбции газа. [ 1 ] [ 2 ] [ 5 ] Для древесного угля эквивалентная площадь до активации составляет около 2–5 квадратных метров (22–54 квадратных футов). [ 6 ] [ 7 ] Полезный уровень активации можно получить исключительно за счет большой площади поверхности. Дальнейшая химическая обработка часто усиливает адсорбционные свойства.
Активированный уголь обычно получают из отходов, таких как кокосовая шелуха; В качестве источника изучались отходы бумажных фабрик. [ 8 ] преобразуются в древесный уголь Эти объемные источники перед активацией . Полученный из угля , [ 1 ] [ 2 ] его называют активированным углем . Активированный кокс получают из кокса .
Использование
[ редактировать ]Активированный уголь используется при хранении метана и водорода . [ 1 ] [ 2 ] очистка воздуха , [ 9 ] емкостная деионизация, сверхемкостная качающаяся адсорбция, восстановление растворителей, декофеинизация , очистка золота , извлечение металлов , очистка воды , медицина , очистка сточных вод , воздушные фильтры в респираторах , фильтры в сжатом воздухе, отбеливание зубов, производство хлористого водорода , пищевая электроника, [ 10 ] и многие другие приложения.
Промышленный
[ редактировать ]Одним из основных промышленных применений является использование активированного угля при отделке металлов для очистки гальванических растворов. Например, это основной метод очистки от органических примесей из растворов блестящего никелирования. В гальванические растворы добавляются различные органические химические вещества для улучшения их наносимых свойств, а также для улучшения таких свойств, как яркость, гладкость, пластичность и т. д. За счет прохождения постоянного тока и электролитических реакций анодного окисления и катодного восстановления органические добавки образуют нежелательные продукты распада. в растворе. Их чрезмерное накопление может отрицательно сказаться на качестве покрытия и физических свойствах наплавленного металла. Обработка активированным углем удаляет такие загрязнения и восстанавливает характеристики покрытия до желаемого уровня.
Медицинский
[ редактировать ]Активированный уголь используется для лечения отравлений и передозировок после перорального приема . Таблетки или капсулы активированного угля используются во многих странах в качестве безрецептурного препарата для лечения диареи , расстройства желудка и метеоризма . Однако активированный уголь не оказывает никакого влияния на кишечные газы и диарею, обычно неэффективен с медицинской точки зрения, если отравление произошло в результате приема едких веществ, борной кислоты или нефтепродуктов, и особенно неэффективен при отравлениях сильными кислотами или основаниями , цианидами , железом , литием. , мышьяк , метанол , этанол или этиленгликоль . [ 11 ] Активированный уголь не предотвратит всасывание этих химических веществ в организм человека. [ 12 ] Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [ 13 ]
Неправильное введение (например, в легкие ) приводит к легочной аспирации , которая иногда может быть фатальной, если не начать немедленную медицинскую помощь. [ 14 ]
Аналитическая химия
[ редактировать ]Активированный уголь в 50% -ной комбинации с целитом используется в качестве неподвижной фазы при хроматографическом разделении углеводов (моно-, ди-, трисахаридов ) при низком давлении с использованием растворов этанола (5–50%) в качестве подвижной фазы . аналитические или препаративные протоколы.
Активированный уголь полезен для извлечения прямых пероральных антикоагулянтов (ПОАК), таких как дабигатран , апиксабан , ривароксабан и эдоксабан, из образцов плазмы крови. [ 15 ] С этой целью из него были изготовлены «мини-таблетки», каждая из которых содержит 5 мг активированного угля для обработки 1 мл образцов ПОАК. Поскольку этот активированный уголь не оказывает влияния на факторы свертывания крови, гепарин или большинство других антикоагулянтов [ 16 ] это позволяет проанализировать образец плазмы на наличие отклонений, на которые в противном случае могли бы повлиять ПОАК.
Относящийся к окружающей среде
[ редактировать ]углерода Адсорбция имеет множество применений для удаления загрязняющих веществ из воздуха или водных потоков как в полевых, так и в промышленных процессах, таких как:
- Очистка разливов
- грунтовых вод Восстановление
- питьевой воды Фильтрация [ 17 ]
- Очистка сточных вод [ 18 ]
- Очистка воздуха
- летучих органических соединений Улавливание при покраске , химической чистке , бензина и других процессах. раздаче
- Восстановление летучих органических соединений (SRU, установка регенерации растворителей; SRP, установка регенерации растворителей; SRS, система регенерации растворителей) из гибкой упаковки , переработки , нанесения покрытия и других процессов. [ 19 ]
Во время раннего внедрения Закона о безопасной питьевой воде 1974 года в США представители Агентства по охране окружающей среды разработали правило, которое предлагало обязать системы очистки питьевой воды использовать гранулированный активированный уголь. Из-за своей высокой стоимости так называемое правило GAC встретило сильную оппозицию со стороны представителей отрасли водоснабжения по всей стране, включая крупнейшие предприятия водоснабжения Калифорнии. Таким образом, агентство отменило это правило. [ 20 ] Фильтрация с активированным углем является эффективным методом очистки воды благодаря своей многофункциональности. Существуют определенные типы методов и оборудования фильтрации с активированным углем – в зависимости от присутствующих загрязняющих веществ. [ 19 ]
Активированный уголь также используется для измерения концентрации радона в воздухе.
Сельскохозяйственный
[ редактировать ]Активированный уголь (древесный уголь) является разрешенным веществом, используемым органическими фермерами как в животноводстве , так и в виноделии. В животноводстве он используется в качестве пестицида, добавки к корму для животных, технологической добавки, несельскохозяйственного ингредиента и дезинфицирующего средства. [ 21 ] В органическом виноделии активированный уголь допускается использовать в качестве технологического агента для адсорбции пигментов коричневого цвета из концентратов белого винограда. [ 22 ] Иногда его используют как биоуголь .
Очистка дистиллированных алкогольных напитков
[ редактировать ]Фильтры с активированным углем (фильтры переменного тока) можно использовать для фильтрации водки и виски от органических примесей, которые могут повлиять на цвет, вкус и запах. Пропускание органически нечистой водки через фильтр с активированным углем при соответствующей скорости потока приведет к получению водки с идентичным содержанием алкоголя и значительно повышенной органической чистотой, судя по запаху и вкусу. [ 23 ]
Хранение топлива
[ редактировать ]Проводятся исследования, проверяющие способность различных активированных углей хранить природный газ. [ 1 ] [ 2 ] и газообразный водород . [ 1 ] [ 2 ] Пористый материал действует как губка для различных типов газов. Газ притягивается к углеродному материалу посредством сил Ван-дер-Ваальса . Некоторым углеродам удалось достичь энергии связи 5–10 кДж на моль . [ 24 ] Затем газ может быть десорбирован при воздействии более высоких температур и либо сожжен для выполнения работы, либо в случае извлечения газообразного водорода для использования в водородном топливном элементе . Хранение газа в активированном угле является привлекательным методом хранения газа, поскольку газ можно хранить в среде низкого давления, малой массы и малого объема, что было бы гораздо более осуществимо, чем громоздкие бортовые резервуары под давлением в транспортных средствах. Министерство энергетики США обозначило определенные цели [ 25 ] которые будут достигнуты в области исследований и разработок нанопористых углеродных материалов. Все цели еще предстоит достичь, но многие учреждения, в том числе программа ALL-CRAFT, [ 1 ] [ 2 ] продолжают вести работу в этом направлении.
Очистка газа
[ редактировать ]Фильтры с активированным углем обычно используются при очистке сжатого воздуха и газов для удаления паров масла , запахов и других углеводородов из воздуха . В наиболее распространенных конструкциях используется принцип одно- или двухступенчатой фильтрации, при котором активированный уголь внедрен внутрь фильтрующего материала.
Фильтры с активированным углем используются для удержания радиоактивных газов в воздухе, отсасываемом из конденсатора турбины ядерного реактора с кипящей водой. Большие пласты древесного угля адсорбируют эти газы и удерживают их, пока они быстро распадаются на нерадиоактивные твердые частицы. Твердые частицы улавливаются частицами древесного угля, а отфильтрованный воздух проходит сквозь них.
Химическая очистка
[ редактировать ]Активированный уголь обычно используется в лабораторных масштабах для очистки растворов органических молекул, содержащих нежелательные окрашенные органические примеси.
Фильтрация через активированный уголь используется с той же целью в крупномасштабных химических и фармацевтических процессах. Уголь либо смешивают с раствором, затем отфильтровывают, либо иммобилизуют на фильтре. [ 26 ] [ 27 ]
Очистка ртути
[ редактировать ]Активированный уголь, часто с добавлением серы. [ 28 ] или йод, широко используется для улавливания выбросов ртути от угольных электростанций , медицинских мусоросжигательных заводов и природного газа на устье скважины. Однако, несмотря на свою эффективность, использование активированного угля дорого. [ 29 ]
Поскольку активированный уголь, содержащий ртуть, часто не перерабатывается, возникает проблема его утилизации. [ 30 ] Если активированный уголь содержит менее 260 частей на миллион ртути, федеральные правила США разрешают его стабилизировать (например, залить в бетон) для захоронения. [ нужна ссылка ] Однако отходы, содержащие более 260 частей на миллион, считаются отнесенными к подкатегории с высоким содержанием ртути, и их захоронение запрещено (Правило о запрете на использование земель). [ нужна ссылка ] Этот материал сейчас накапливается на складах и в глубоких заброшенных шахтах примерно со скоростью 100 тонн в год. [ нужна ссылка ]
Проблема утилизации активированного угля, содержащего ртуть, характерна не только для Соединенных Штатов. В Нидерландах эта ртуть в основном восстанавливается. [ нужна ссылка ] а активированный уголь утилизируется путем полного сгорания с образованием углекислого газа (CO 2 ).
Пищевая добавка
[ редактировать ]Активированный пищевой уголь стал пищевой тенденцией в 2016 году: он использовался в качестве добавки для придания «слегка дымного» вкуса и темного цвета таким продуктам, как хот-доги, мороженое, основы для пиццы и бублики. [ 31 ] Люди, принимающие лекарства, включая противозачаточные таблетки и антидепрессанты , [ 32 ] рекомендуется избегать новых продуктов и напитков, в которых используется краситель из активированного угля, поскольку это может сделать лекарство неэффективным. [ 33 ]
Фильтрация для курения
[ редактировать ]Активированный уголь используется в фильтрах для курения. [ 34 ] как способ снижения содержания смол и других химических веществ, присутствующих в дыме, образующемся в результате сгорания, при этом было обнаружено снижение содержания токсичных веществ табачного дыма, в частности свободных радикалов. [ 34 ]
Структура активированного угля
[ редактировать ]Структура активированного угля уже давно является предметом споров. В книге, вышедшей в 2006 г. [ 35 ] Гарри Марш и Франсиско Родригес-Рейносо рассмотрели более 15 моделей конструкции, но не пришли к однозначному выводу, какая из них правильная. с коррекцией аберраций Недавняя работа с использованием трансмиссионной электронной микроскопии предположила, что активированные угли могут иметь структуру, похожую на структуру фуллеренов , с пятиугольными и семиугольными углеродными кольцами. [ 36 ] [ 37 ]
Производство
[ редактировать ]Активированный уголь — это углерод, полученный из углеродосодержащих исходных материалов, таких как бамбук, кокосовая скорлупа, ивовый торф , древесина , кокосовое волокно , бурый уголь , уголь и нефтяной пек . Его можно произвести (активировать) одним из следующих процессов:
- Физическая активация : исходный материал превращается в активированный уголь с помощью горячих газов. Затем подается воздух для сжигания газов, создавая сортированную, просеянную и обеспыленную форму активированного угля. Обычно это делается с помощью одного или нескольких из следующих процессов:
- Карбонизация : материал с содержанием углерода пиролизуется при температурах в диапазоне 600–900 °C, обычно в инертной атмосфере с такими газами, как аргон или азот.
- Активация/окисление : Сырьевой материал или карбонизированный материал подвергается воздействию окислительной атмосферы (кислорода или пара) при температуре выше 250 °C, обычно в диапазоне температур 600–1200 °C. Активацию проводят нагреванием образца в течение 1 ч в муфельной печи при температуре 450 °С в присутствии воздуха. [ 29 ]
- Химическая активация : углеродный материал пропитан определенными химическими веществами. Химическое вещество обычно представляет собой кислоту , сильное основание , [ 1 ] [ 2 ] или соль [ 38 ] ( фосфорная кислота 25%, гидроксид калия 5%, гидроксид натрия 5%, карбонат калия 5%, [ 39 ] хлорид кальция 25% и хлорид цинка 25%). Затем углерод подвергается воздействию высоких температур (250–600 °C). Считается, что на этом этапе температура активирует углерод, заставляя материал раскрываться и иметь больше микроскопических пор. Химическая активация предпочтительнее физической активации из-за более низких температур, большей стабильности качества и более короткого времени, необходимого для активации материала. [ 40 ]
Голландская компания Norit NV , входящая в состав Cabot Corporation , является крупнейшим производителем активированного угля в мире. Haycarb , шри-ланкийская компания, занимающаяся производством кокосовой скорлупы, контролирует 16% мирового рынка. [ 41 ]
Классификация
[ редактировать ]Активированный уголь представляет собой сложный продукт, который трудно классифицировать на основе его поведения, характеристик поверхности и других фундаментальных критериев. Однако для общих целей существует некоторая широкая классификация, основанная на их размере, методах приготовления и промышленном применении.
Порошкообразный активированный уголь (PAC)
[ редактировать ]Обычно активированный уголь (R 1) изготавливается в виде частиц в виде порошков или мелких гранул размером менее 1,0 мм со средним диаметром от 0,15 до 0,25 мм. Таким образом, они имеют большое отношение поверхности к объему при небольшом диффузионном расстоянии. Активированный уголь (R 1) определяется как частицы активированного угля, удерживаемые на сите 50 меш (0,297 мм).
Порошкообразный активированный уголь (PAC) представляет собой более мелкий материал. PAC состоит из измельченных или измельченных частиц углерода, 95–100% которых проходят через специальное сито . ASTM классифицирует частицы , проходящие через сито 80 меш (0,177 мм) и меньше, как PAC. PAC нечасто используется в специализированном сосуде из-за высокой потери напора , которая может возникнуть. Вместо этого ПАУ обычно добавляют непосредственно в другие технологические установки, такие как водоприемники сырой воды, бассейны быстрого смешивания, осветлители и гравитационные фильтры.
Гранулированный активированный уголь (ГАУ)
[ редактировать ]Гранулированный активированный уголь (ГАУ) имеет относительно больший размер частиц по сравнению с порошкообразным активированным углем и, следовательно, имеет меньшую внешнюю поверхность. Таким образом, важным фактором является диффузия адсорбата. Эти угли пригодны для адсорбции газов и паров, поскольку газообразные вещества быстро диффундируют. Гранулированный уголь используется для фильтрации воздуха и очистки воды , а также для общей дезодорации и разделения компонентов в проточных системах и в бассейнах быстрого смешивания. ГАУ можно получить как в гранулированной, так и в экструдированной форме. GAC обозначается такими размерами, как 8×20, 20×40 или 8×30 для применений в жидкой фазе и 4×6, 4×8 или 4×10 для применений в паровой фазе. Углерод размером 20×40 состоит из частиц, которые проходят через сито стандартного размера ячейки США № 20 (0,84 мм) (обычно указывается, что проходит 85%), но задерживаются на сите стандартного размера ячейки США № 40 (0,42 мм). ) (обычно указывается, что сохраняется 95%). AWWA (1992) B604 использует сито 50 меш (0,297 мм) в качестве минимального размера GAC. Наиболее популярными углеродами в водной фазе являются размеры 12×40 и 8×30, поскольку они имеют хороший баланс размера, площади поверхности и потери напора Характеристики .
Экструдированный активированный уголь (EAC)
[ редактировать ]Экструдированный активированный уголь (EAC) представляет собой смесь порошкообразного активированного угля со связующим, которые сплавляются вместе и экструдируются в блок активированного угля цилиндрической формы диаметром от 0,8 до 130 мм. Они в основном используются для газофазных применений из-за низкого перепада давления, высокой механической прочности и низкого содержания пыли. Также продается как фильтр CTO (хлор, вкус, запах).
Шариковый активированный уголь (BAC)
[ редактировать ]Шарики активированного угля (ВАС) изготавливаются из нефтяного пека и поставляются диаметром примерно от 0,35 до 0,80 мм. Подобно EAC, он также отличается низким перепадом давления, высокой механической прочностью и низким содержанием пыли, но меньшим размером зерна. Его сферическая форма делает его предпочтительным для применений в псевдоожиженном слое, таких как фильтрация воды.
Импрегнированный уголь
[ редактировать ]Пористый уголь, содержащий несколько типов неорганических импрегнатов, таких как йод и серебро . Катионы, такие как алюминий, марганец, цинк, железо, литий и кальций, также были подготовлены для специального применения в борьбе с загрязнением воздуха, особенно в музеях и галереях. Благодаря своим противомикробным и антисептическим свойствам активированный уголь с содержанием серебра используется в качестве адсорбента для очистки бытовой воды. Питьевую воду можно получить из природной воды путем обработки природной воды смесью активированного угля и гидроксида алюминия (Al(OH) 3 ), флокулянта . Импрегнированный уголь применяют также для адсорбции сероводорода (H 2 S) и тиолов . Сообщалось, что степень адсорбции H 2 S достигает 50 мас.%. [ нужна ссылка ]
Карбон с полимерным покрытием
[ редактировать ]Это процесс, с помощью которого пористый уголь можно покрыть биосовместимым полимером, чтобы получить гладкое и проницаемое покрытие, не блокируя поры. Полученный углерод полезен для гемоперфузии . Гемоперфузия — метод лечения, при котором большие объемы крови пациента пропускают через адсорбирующее вещество с целью удаления из крови токсических веществ.
Тканый карбон
[ редактировать ]Существует технология переработки технического вискозного волокна в ткань из активированного угля для угольной фильтрации . Адсорбционная способность активированной ткани больше, чем у активированного угля ( теория БЭТ ), площадь поверхности: 500–1500 м². 2 /г, объем пор: 0,3–0,8 см. 3 /г) [ нужна ссылка ] . Благодаря различным формам активированного материала его можно использовать в широком спектре применений ( суперконденсаторы , [поглотители запахов [1] , ХБРЯ-защитная промышленность и т. д.).
Характеристики
[ редактировать ]Грамм активированного угля может иметь площадь поверхности более 500 м². 2 (5 400 кв. футов), 3 000 м² 2 (32 000 кв. футов) легко достижимо. [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] Углеродные аэрогели , хотя и более дорогие, имеют еще большую площадь поверхности и используются в специальных целях.
Под электронным микроскопом обнаруживаются структуры активированного угля с большой площадью поверхности. Отдельные частицы сильно извиты и имеют различную пористость ; может быть много областей, где плоские поверхности графитоподобного материала идут параллельно друг другу, [ 2 ] разделены всего несколькими нанометрами или около того. Эти микропоры обеспечивают превосходные условия для адсорбции возникновения , поскольку адсорбирующий материал может взаимодействовать со многими поверхностями одновременно. Испытания на адсорбционное поведение обычно проводятся с газообразным азотом при температуре 77 К в высоком вакууме , но в повседневной жизни активированный уголь вполне способен производить эквивалент путем адсорбции из окружающей среды жидкой воды из пара при температуре 100 ° C (212 ° F). и давление 1/10 000 атмосферы .
Джеймс Дьюар , учёный, в честь которого назван Дьюар ( вакуумная колба ), потратил много времени на изучение активированного угля и опубликовал статью о его адсорбционной способности по отношению к газам. [ 42 ] В этой статье он обнаружил, что охлаждение углерода до температуры жидкого азота позволяет ему адсорбировать значительные количества различных газов воздуха, среди прочих, которые затем можно было бы вспомнить, просто позволив углероду снова нагреться, и что углерод на основе кокосового ореха превосходит другие эффект. В качестве примера он использует кислород, где активированный уголь обычно поглощает атмосферную концентрацию (21%) при стандартных условиях, но выделяет более 80% кислорода, если уголь сначала охладить до низких температур.
Физически активированный уголь связывает материалы силой Ван-дер-Ваальса. [ 40 ] или Лондонская дисперсионная сила .
Активированный уголь плохо связывается с некоторыми химическими веществами, включая спирты , диолы , сильные кислоты и основания , металлы и большинство неорганических веществ , таких как литий , натрий , железо , свинец , мышьяк , фтор и борная кислота.
Активированный уголь очень хорошо адсорбирует йод . Йодная емкость, мг/г ( тест стандартного метода ASTM D28) может использоваться как показатель общей площади поверхности.
Оксид углерода плохо адсорбируется активированным углем. Это должно вызывать особую озабоченность у тех, кто использует этот материал в фильтрах респираторов, вытяжных шкафах или других системах контроля газа, поскольку газ не обнаруживается органами чувств человека, токсичен для метаболизма и нейротоксичен.
Подробные списки распространенных промышленных и сельскохозяйственных газов, адсорбированных активированным углем, можно найти в Интернете. [ 43 ]
Активированный уголь может использоваться в качестве субстрата для нанесения различных химикатов для улучшения адсорбционной способности некоторых неорганических (и проблемных органических) соединений, таких как сероводород (H 2 S), аммиак (NH 3 ), формальдегид (HCOH), ртуть. (Hg) и радиоактивный йод-131 ( 131 Я). Это свойство известно как хемосорбция .
Йодное число
[ редактировать ]Многие виды углерода преимущественно адсорбируют небольшие молекулы. Йодное число является наиболее фундаментальным параметром, используемым для характеристики эффективности активированного угля. Это мера уровня активности (более высокое число указывает на более высокую степень активации). [ 44 ] ), часто указывается в мг/г (типичный диапазон 500–1200 мг/г). Это мера содержания микропор активированного угля (от 0 до 20 Å или до 2 нм ) путем адсорбции йода из раствора. [ 45 ] Это эквивалентно площади поверхности углерода от 900 до 1100 м . 2 /г. Это стандартная мера для применений в жидкой фазе.
Йодное число определяется как миллиграммы йода, адсорбированного одним граммом углерода, когда концентрация йода в остаточном фильтрате составляет 0,02 нормальной (т.е. 0,02N). По сути, йодное число является мерой количества йода, адсорбированного в порах, и, как таковое, является показателем объема пор, доступного в интересующем активированном угле. Обычно уголь для очистки воды имеет йодное число в диапазоне от 600 до 1100. Часто этот параметр используется для определения степени истощения используемого углерода. Однако к этой практике следует относиться с осторожностью, поскольку химическое взаимодействие с адсорбатом может повлиять на поглощение йода, что приведет к ложным результатам. Таким образом, использование йодного числа в качестве меры степени истощения углеродного слоя может быть рекомендовано только в том случае, если будет показано, что он свободен от химических взаимодействий с адсорбатами и установлена экспериментальная корреляция между йодным числом и степенью истощения. были определены для конкретного применения.
Патока
[ редактировать ]Некоторые виды углерода более приспособлены к адсорбции больших молекул. Число мелассы или эффективность патоки является мерой содержания мезопор активированного угля (более 20 Å или более 2 нм ) путем адсорбции патоки из раствора. Высокое число патоки указывает на высокую адсорбцию больших молекул (диапазон 95–600). Карамельное дп (обесцвечивающее действие) аналогично числу патоки. Эффективность патоки указывается в процентах (диапазон 40–185%) и соответствует количеству патоки (600 = 185%, 425 = 85%). Число мелассы в Европе (диапазон 525–110) обратно пропорционально количеству мелассы в Северной Америке.
Число мелассы — это мера степени обесцвечивания стандартного раствора патоки, который был разбавлен и стандартизирован по стандартизованному активированному углю. Из-за размера цветных тел число мелассы представляет собой потенциальный объем пор, доступный для более крупных адсорбирующих частиц. Поскольку весь объем пор может быть недоступен для адсорбции в конкретном случае использования сточных вод, а часть адсорбата может проникать в более мелкие поры, это не является хорошей мерой ценности конкретного активированного угля для конкретного применения. Часто этот параметр полезен при оценке ряда активных углей по скорости их адсорбции. Учитывая два активных угля с одинаковым объемом пор для адсорбции, тот, который имеет более высокое число мелассы, обычно будет иметь более крупные питающие поры, что приведет к более эффективному переносу адсорбата в адсорбционное пространство.
Танин
[ редактировать ]Танины представляют собой смесь молекул большого и среднего размера. Углероды с сочетанием макропор и мезопор адсорбируют дубильные вещества. Способность углерода адсорбировать дубильные вещества выражается в концентрациях в частях на миллион (диапазон 200–362 частей на миллион).
Метиленовый синий
[ редактировать ]Некоторые виды углерода имеют структуру мезопор (от 20 Å до 50 Å или от 2 до 5 нм), которая адсорбирует молекулы среднего размера, например, краситель метиленовый синий . Адсорбция метиленового синего измеряется в г/100 г (диапазон 11–28 г/100 г). [ 46 ]
Дехлорирование
[ редактировать ]Некоторые виды углерода оцениваются на основе дехлорирования периода полураспада , который измеряет эффективность удаления хлора активированным углем. Длина полузначения дехлорирования — это глубина углерода, необходимая для снижения концентрации хлора на 50%. Меньшая длина половинного значения указывает на превосходную производительность. [ 47 ]
Кажущаяся плотность
[ редактировать ]Твердая или скелетная плотность активированного угля обычно находится в диапазоне от 2000 до 2100 кг/м. 3 (125–130 фунтов на кубический фут). Однако большая часть образца активированного угля будет состоять из воздушного пространства между частицами, поэтому фактическая или кажущаяся плотность будет ниже, обычно от 400 до 500 кг/м. 3 (25–31 фунт/кубический фут). [ 48 ]
Более высокая плотность обеспечивает большую объемную активность и обычно указывает на более качественный активированный уголь. ASTM D 2854-09 (2014 г.) используется для определения кажущейся плотности активированного угля.
Твердость/число истираемости
[ редактировать ]Это мера устойчивости активированного угля к истиранию. Это важный показатель активированного угля, позволяющий сохранять его физическую целостность и противостоять силам трения. Существуют большие различия в твердости активированного угля в зависимости от сырья и уровня активности (пористости).
Содержание золы
[ редактировать ]Зола снижает общую активность активированного угля и снижает эффективность реактивации. Количество зависит исключительно от основного сырья, используемого для производства активированного угля (например, кокосового ореха, древесины, угля и т. д.). Оксиды металлов (Fe 2 O 3 ) могут выщелачиваться из активированного угля, что приводит к обесцвечиванию. Содержание кислотной/водорастворимой золы более значимо, чем общая зольность. Содержание растворимой золы может быть очень важным для аквариумистов, поскольку оксид железа может способствовать росту водорослей. Уголь с низким содержанием растворимой золы следует использовать для морских, пресноводных рыб и рифовых аквариумов, чтобы избежать отравления тяжелыми металлами и чрезмерного роста растений/водорослей. ASTM (стандартный метод D2866) используется для определения зольности активированного угля.
Активность четыреххлористого углерода
[ редактировать ]Измерение пористости активированного угля путем адсорбции паров насыщенного четыреххлористого углерода .
Распределение частиц по размерам
[ редактировать ]Чем мельче размер частиц активированного угля, тем лучше доступ к площади поверхности и тем выше скорость кинетики адсорбции. В парофазных системах это необходимо учитывать из-за падения давления, которое повлияет на стоимость энергии. Тщательный учет распределения частиц по размерам может обеспечить значительные эксплуатационные преимущества. Однако в случае использования активированного угля для адсорбции таких минералов, как золото, размер частиц должен находиться в диапазоне 3,35–1,4 миллиметра (0,132–0,055 дюйма). Активированный уголь с размером частиц менее 1 мм не пригоден для элюирования (очистки минерала от активированного угля).
Модификация свойств и реакционной способности
[ редактировать ]Кислотно-основные, окислительно-восстановительные и специфические адсорбционные характеристики сильно зависят от состава поверхностных функциональных групп. [ 49 ]
Поверхность обычного активированного угля реактивна, способна к окислению кислородом воздуха и кислородной плазмой. [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] пар, [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ] а также углекислый газ [ 54 ] и озон . [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]
Окисление в жидкой фазе вызывается широким спектром реагентов (HNO 3 , H 2 O 2 , KMnO 4 ). [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]
За счет образования большого количества основных и кислотных групп на поверхности окисленный углерод по сорбционным и другим свойствам может существенно отличаться от немодифицированных форм. [ 49 ]
Активированный уголь можно азотировать натуральными продуктами или полимерами. [ 67 ] [ 68 ] или обработка углерода азотирующими реагентами . [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]
Активированный уголь может взаимодействовать с хлором , [ 72 ] [ 73 ] бром [ 74 ] и фтор . [ 75 ]
Поверхность активированного угля, как и других углеродных материалов, можно фторалкилировать путем обработки пероксидом (пер)фторполиэфира. [ 76 ] в жидкой фазе или с широким спектром фторорганических веществ методом CVD. [ 77 ] Такие материалы сочетают в себе высокую гидрофобность и химическую стабильность с электро- и теплопроводностью и могут использоваться в качестве электродного материала для суперконденсаторов. [ 78 ]
Функциональные группы сульфоновой кислоты могут быть присоединены к активированному углероду с образованием «звездчатых атомов», которые можно использовать для избирательного катализа этерификации жирных кислот. [ 79 ] Образование таких активированных углей из галогенированных предшественников дает более эффективный катализатор, что, как полагают, является результатом повышения стабильности оставшихся галогенов. [ 80 ] Сообщается о синтезе активированного угля с химически привитыми суперкислотными центрами –CF 2 SO 3 H. [ 81 ]
Некоторые химические свойства активированного угля объясняются наличием двойной связи на поверхности активного углерода . [ 63 ] [ 82 ]
Теория адсорбции Поляни — популярный метод анализа адсорбции различных органических веществ на их поверхности.
Примеры адсорбции
[ редактировать ]Гетерогенный катализ
[ редактировать ]Наиболее часто встречающаяся форма хемосорбции в промышленности возникает, когда твердый катализатор взаимодействует с газообразным сырьем, реагентом/ами. Адсорбция реагента/ов на поверхности катализатора создает химическую связь, изменяя электронную плотность вокруг молекулы реагента и позволяя ей вступать в реакции, которые обычно для нее недоступны.
Реактивация и регенерация
[ редактировать ]Реактивация или регенерация активированного угля включает восстановление адсорбционной способности насыщенного активированного угля путем десорбции адсорбированных загрязнений на поверхности активированного угля.
Термическая реактивация
[ редактировать ]Наиболее распространенным методом регенерации, используемым в промышленных процессах, является термическая реактивация. [ 83 ] Процесс термической регенерации обычно состоит из трех этапов: [ 84 ]
- Сушка адсорбента при температуре примерно 105 °C (221 °F).
- Высокотемпературная десорбция и разложение (500–900 ° C (932–1652 ° F)) в инертной атмосфере.
- Остаточная органическая газификация неокисляющим газом (паром или диоксидом углерода) при повышенных температурах (800 ° C (1470 ° F))
На стадии термообработки используется экзотермический характер адсорбции, что приводит к десорбции, частичному крекингу и полимеризации адсорбированных органических веществ. Заключительный этап направлен на удаление обугленных органических остатков, образовавшихся в пористой структуре на предыдущем этапе, и повторное обнажение пористой углеродной структуры, восстанавливая ее первоначальные характеристики поверхности. После обработки адсорбционную колонку можно использовать повторно. За цикл адсорбционно-термической регенерации выгорает 5–15 мас.% углеродного слоя, что приводит к потере адсорбционной способности. [ 85 ] Термическая регенерация — это энергоемкий процесс из-за высоких требуемых температур, что делает его энергетически и коммерчески дорогим процессом. [ 84 ] Установки, использующие термическую регенерацию активированного угля, должны иметь определенный размер, прежде чем станет экономически целесообразно иметь на месте установки для регенерации. В результате небольшие предприятия по переработке отходов обычно отправляют свои сердцевины из активированного угля на специализированные предприятия для регенерации. [ 86 ]
Другие методы регенерации
[ редактировать ]Текущая обеспокоенность по поводу высокой энергоемкости и стоимости термической регенерации активированного угля стимулировала исследования альтернативных методов регенерации, позволяющих снизить воздействие таких процессов на окружающую среду. Хотя некоторые из упомянутых методов регенерации остались областью чисто академических исследований, некоторые альтернативы системам термической регенерации использовались в промышленности. Современные альтернативные методы регенерации:
- Процессы TSA (термическая адсорбция с переменным давлением) и/или PSA ( адсорбция с переменным давлением ): посредством конвекции (переноса тепла) с использованием пара , [ 87 ] «горячий» инертный газ (обычно нагретый азот (150–250 ° C (302–482 ° F))), [ 88 ] или вакуум (T+VSA или TVSA, сочетание процессов TSA и VSA) [ 89 ] на месте регенерация
- MWR ( микроволновая регенерация) [ 90 ]
- Химическая регенерация и регенерация растворителей [ 91 ]
- Микробная регенерация [ 92 ]
- Электрохимическая регенерация [ 93 ]
- Ультразвуковая регенерация [ 94 ]
- Окисление влажным воздухом [ 95 ]
См. также
[ редактировать ]- Очищение активированным углем
- Биоуголь
- Бамбуковый уголь
- Бинчотан
- Костяной голец
- Угольная фильтрация
- Карбокатализ
- Сопряженный микропористый полимер
- Хранение водорода
- Процесс шлифования
- Бортовая система улавливания паров при заправке
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Чада Н., Романос Дж., Хилтон Р., Суппес Дж., Берресс Дж., Пфайфер П. (01.03.2012). «Монолиты из активированного угля для хранения метана» . Бюллетень Американского физического общества . 57 (1): W33.012. Бибкод : 2012APS..MARW33012C . Архивировано из оригинала 12 июня 2018 г. Проверено 30 мая 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Су Ю, Чада Н, Бекнер М, Романос Дж, Берресс Дж, Пфайфер П (20 марта 2013 г.). «Свойства пленки адсорбированного метана в нанопористых углеродных монолитах» . Бюллетень Американского физического общества . 58 (1). М38.001. Бибкод : 2013APS..MARM38001S . Архивировано из оригинала 12 июня 2018 г. Проверено 30 мая 2018 г.
- ^ « Свойства активированного угля», CPL Caron Link, по состоянию на 2 мая 2008 г. Архивировано из оригинала 19 июня 2012 года . Проверено 13 октября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Диллон Э.К., Уилтон Дж.Х., Барлоу Дж.К., Уотсон В.А. (1 мая 1989 г.). «Большая площадь поверхности активированного угля и ингибирование всасывания аспирина». Анналы неотложной медицины . 18 (5): 547–552. дои : 10.1016/S0196-0644(89)80841-8 . ПМИД 2719366 .
- ^ Jump up to: а б Пи Джей Пол. «Продукты с добавленной стоимостью в результате газификации - активированный уголь» (PDF) . Бангалор: Лаборатория горения, газификации и движения (CGPL) Индийского института науки (IISc). Архивировано (PDF) из оригинала 20 сентября 2021 г. Проверено 10 октября 2018 г.
- ^ Леманн Дж.С. (2009). «Biochar для управления окружающей средой: введение. В Biochar для управления окружающей средой, науки и технологий» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 06 июля 2021 г.
- ^ «Активированный уголь» . Откройте для себя журнал . Архивировано из оригинала 18 января 2022 г. Проверено 18 января 2022 г.
- ^ Оливейра Дж., Калисто В., Сантос С.М., Отеро М., Эстевес VI (01.08.2018). «Адсорбенты на основе бумажной массы для удаления фармацевтических препаратов из сточных вод: новый подход к диверсификации». Наука об общей окружающей среде . 631–632: 1018–1028. Бибкод : 2018ScTEn.631.1018O . doi : 10.1016/j.scitotenv.2018.03.072 . hdl : 10773/25013 . ISSN 1879-1026 . ПМИД 29727928 . S2CID 19141293 .
- ^ Кэрролл Г.Т., Киршман Д.Л. (2022). «Периферийно расположенное устройство рециркуляции воздуха, содержащее фильтр с активированным углем, снижает уровень летучих органических соединений в симулированной операционной» . АСУ Омега . 7 (50): 46640–46645. дои : 10.1021/acsomega.2c05570 . ISSN 2470-1343 . ПМЦ 9774396 . ПМИД 36570243 .
- ^ Катальди П., Ламанна Л., Бертей К., Арена Ф, Росси П., Лю М., Ди Фонзо Ф., Папагеоргиу Д.Г., Луцио А., Кайрони М. (26 февраля 2022 г.). «Электропроводящая паста из олеогеля для съедобной электроники» . Передовые функциональные материалы . 32 (23): 2113417. arXiv : 2205.00764 . дои : 10.1002/adfm.202113417 . S2CID 247149736 .
- ^ «Уголь активированный» . Американское общество фармацевтов систем здравоохранения . Архивировано из оригинала 21 декабря 2016 года . Проверено 23 апреля 2014 г.
- ^ IBM Micromedex (1 февраля 2019 г.). «Уголь активированный (пероральный прием)» . Клиника Мэйо . Проверено 15 февраля 2019 г.
- ^ Всемирная организация здравоохранения (2019). Модельный список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения: 21-й список 2019 г. Женева: Всемирная организация здравоохранения. hdl : 10665/325771 . ВОЗ/MVP/EMP/IAU/2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
- ^ Эллиотт К.Г., Колби ТВ, Келли Т.М., Хикс Х.Г. (1989). «Угольное легкое. Облитерирующий бронхиолит после аспирации активированного угля». Грудь . 96 (3): 672–674. дои : 10.1378/сундук.96.3.672 . ПМИД 2766830 .
- ^ Экснер Т., Михалопулос Н., Пирс Дж., Ксавьер Р., Ахуджа М. (март 2018 г.). «Простой метод удаления ПОАК из образцов плазмы». Исследование тромбоза . 163 : 117–122. doi : 10.1016/j.thromres.2018.01.047 . ПМИД 29407622 .
- ^ Экснер Т., Ахуджа М., Эллвуд Л. (24 апреля 2019 г.). «Влияние продукта с активированным углем (DOAC Stop), предназначенного для извлечения ПОАК на различные другие антикоагулянты, продлевающие АЧТВ». Клиническая химия и лабораторная медицина . 57 (5): 690–696. дои : 10.1515/cclm-2018-0967 . ПМИД 30427777 . S2CID 53426892 .
- ^ Жибер О, Лефевр Б, Фернандес М, Бернат Х, Парайра М, Кальдерер М, Мартинес-Льядо Х (01 марта 2013 г.). «Характеристика развития биопленки на гранулированном активированном угле, используемом для производства питьевой воды». Исследования воды . 47 (3): 1101–1110. Бибкод : 2013WatRe..47.1101G . дои : 10.1016/j.watres.2012.11.026 . ISSN 0043-1354 . ПМИД 23245544 .
- ^ Такман М, Сван О, Пол С, Симбриц М, Блумквист С, Штрукманн Поульсен Дж, Лунд Нильсен Дж, Дэвидссон О (16 октября 2023 г.). «Оценка потенциала мембранного биореактора и процесса гранулированного активированного угля для повторного использования сточных вод – полномасштабная очистная станция работала в течение года в Скании, Швеция» . Наука об общей окружающей среде . 895 : 165185. Бибкод : 2023ScTEn.89565185T . doi : 10.1016/j.scitotenv.2023.165185 . ISSN 0048-9697 . ПМИД 37385512 .
- ^ Jump up to: а б «Активированный уголь | SRU, установка регенерации растворителей | SRP, установка регенерации растворителей | SRS, система регенерации растворителей | Системы контроля выбросов летучих органических соединений» . DEC (Динамическая экологическая корпорация) . Архивировано из оригинала 27 декабря 2023 г. Проверено 27 декабря 2023 г.
- ^ Ассоциация выпускников EPA: Старшие должностные лица EPA обсуждают раннюю реализацию Закона о безопасной питьевой воде 1974 года, видео заархивировано 5 ноября 2016 г. в Wayback Machine , стенограмма заархивирована 5 ноября 2016 г. в Wayback Machine (см. страницы 15-16) .
- ^ Обзорный лист активированного угля [ постоянная мертвая ссылка ] , Обзор органических материалов Министерства сельского хозяйства США, февраль 2002 г.
- ^ Петиция об активированном угле [ постоянная мертвая ссылка ] , Петиция Министерства сельского хозяйства США по обзору органических материалов, вино Canadaigua, май 2002 г.
- ^ Активированный уголь для очистки спирта и некоторые полезные поездки по перегонке (PDF) . Герт Странд, Мальмё, Швеция. 2001. стр. 1–28.
- ^ Романос Дж., Абу Даргам С., Рукос Р., Пфайфер П. (2018). «Локальное давление сверхкритического адсорбированного водорода в нанопорах» . Материалы . 11 (11): 2235. Бибкод : 2018Mate...11.2235R . дои : 10.3390/ma11112235 . ISSN 1996-1944 гг . ПМК 6266406 . ПМИД 30423817 .
- ^ Романос Дж., Раш Т., Абу Даргам С., Просневски М., Баракат Ф., Пфайфер П. (21 декабря 2017 г.). «Циклирование и регенерация адсорбированного природного газа в микропористых материалах» . Энергетика и топливо . 31 (12): 14332–14337. doi : 10.1021/acs.energyfuels.7b03119 . ISSN 0887-0624 .
- ^ Корелид В., Ларссон Г., Бьёрлениус Б. (май 2017 г.). «Пилотное удаление фармацевтических препаратов из городских сточных вод: сравнение очистки гранулированным и порошкообразным активированным углем на трех очистных сооружениях». Журнал экологического менеджмента . 193 : 491–502. Бибкод : 2017JEnvM.193..491K . дои : 10.1016/j.jenvman.2017.02.042 . ПМИД 28256364 .
- ^ Околи Дж.А., Сэвидж С., Огбага CC, Гюнес Б. (июнь 2022 г.). «Оценка потенциала методов машинного обучения для изучения удаления фармацевтических препаратов из сточных вод с помощью биоугля или активированного угля» . Темы всеобщих исследований окружающей среды . 1–2 : 100001. Цифровой код : 2022TERT....100001O . дои : 10.1016/j.totert.2022.100001 .
- ^ Бурк М (1989). «Активированный уголь для удаления ртути» . Архивировано из оригинала 3 августа 2013 г. Проверено 27 августа 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Мохан Д., Гупта В., Шривастава С., Чандер С. (2001). «Кинетика адсорбции ртути из сточных вод активированным углем, полученным из отходов удобрений» . Коллоиды и поверхности А: Физико-химические и инженерные аспекты . 177 (2–3): 169–181. дои : 10.1016/S0927-7757(00)00669-5 . Архивировано из оригинала 23 апреля 2023 г. Проверено 22 марта 2022 г.
- ^ Тим Флэннери, Здесь, на Земле: новое начало , Аллен Лейн (2011), стр. 186.
- ^ «Он есть в коктейлях, зубной пасте и пицце — уголь — это новый черный цвет?» . Хранитель . 28 июня 2017 года. Архивировано из оригинала 1 июля 2017 года . Проверено 11 октября 2021 г.
- ^ Аллан MC (24 апреля 2017 г.). «Опасные напитки и как их распознать — журнал Imbibe» . Журнал «Имбибе» . Архивировано из оригинала 20 октября 2021 года . Проверено 11 октября 2021 г.
- ^ Маккарти А. (7 июня 2017 г.). «Следует ли есть активированный уголь?» . Пожиратель . Архивировано из оригинала 28 октября 2021 года . Проверено 11 октября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Гоэл Р., Битцер З.Т., Рейли С.М., Бхангу Дж., Трушин Н., Элиас Р.Дж., Фулдс Дж., Маскат Дж., Ричи-младший Дж.П. (2018). «Влияние древесного угля в сигаретных фильтрах на свободные радикалы в дыме» . Химические исследования в токсикологии . 31 (8): 745–751. doi : 10.1021/acs.chemrestox.8b00092 . ПМК 6471497 . ПМИД 29979036 .
- ^ Х. Марш и Ф. Родригес-Рейносо, Активированный уголь , Elsevier (2006), стр. 2006. 186.
- ^ Романос Дж., Суини С., Раш Т., Фирлей Л., Кухта Б., Идробо Дж., Пфайфер П. (2014). «Инженерный пористый углерод для хранения метана в больших объемах» . Адсорбционная наука и технология . 32 (8): 681–691. дои : 10.1260/0263-6174.32.8.681 . ISSN 0263-6174 .
- ^ Аллен К.С., Гамусс Ф., Бужибар О., Харрис П.Дж.Ф. (2022). «Просвечивающая электронная микроскопия неграфитизируемого углерода с коррекцией аберраций» . Учеб. Р. Сок. А. 578 (2258): 20210580. Бибкод : 2022RSPSA.47810580A . дои : 10.1098/rspa.2021.0580 . S2CID 246828226 . Архивировано из оригинала 4 октября 2023 г. Проверено 9 ноября 2022 г.
- ^ Дж. Романос и др. (2012). «Нанокосмическая техника активированного угля КОН». Нанотехнологии . 23 (1): 015401. Бибкод : 2012Nanot..23a5401R . дои : 10.1088/0957-4484/23/1/015401 . ПМИД 22156024 . S2CID 20023779 .
- ^ Трипати А.К., Муругавел С., Сингх Р.К. (2021 г.). «Пористый активированный уголь, полученный из листьев мертвой ашоки (Saraca asoca), и гибкий полимерный электролит ионгель для электрических двухслойных конденсаторов с высокой плотностью энергии». Материалы сегодня Устойчивое развитие . 11–12: 100062. Бибкод : 2021MTSus..1100062T . дои : 10.1016/j.mtsust.2021.100062 . S2CID 233931759 .
- ^ Jump up to: а б Нванкво IH (2018). «Производство и характеристика активированного угля из костей животных» (PDF) . Американский журнал инженерных исследований (AJER) . 7 (7): 335–341. Архивировано (PDF) из оригинала 02 апреля 2022 г. Проверено 22 марта 2022 г.
- ^ «Ассортимент активированного угля премиум-класса увеличивает доходы Haycarb» . echolon.lk . Эшелон Медиа. 6 июля 2021 года. Архивировано из оригинала 4 октября 2023 года . Проверено 5 июля 2022 г.
- ^ Отделение наиболее летучих газов от воздуха без сжижения.
- ^ «СентриЭйр» . СентриЭйр. Архивировано из оригинала 1 июля 2024 г. Проверено 13 марта 2014 г.
- ^ Мяновский А., Овчарек М., Марецка А. (24 мая 2007 г.). «Площадь поверхности активированного угля, определяемая числом адсорбции йода». Источники энергии, Часть A: Восстановление, использование и воздействие на окружающую среду . 29 (9): 839–850. дои : 10.1080/00908310500430901 . S2CID 95043547 .
- ^ Спенсер В., Ибана Д., Сингх П., Николоски А.Н. (январь 2024 г.). «Влияние площади поверхности, размера частиц и кислотной промывки на качество активированного угля, полученного из угля низшего сорта путем активации КОН» . Устойчивость . 16 (14): 5876. дои : 10.3390/su16145876 . ISSN 2071-1050 .
- ^ Дивенс Дж. «Адсорбция метиленового синего на активированном угле» . www.nepjol.info . Журнал Инженерного института, 2016, 12(1)169-174 TUTA/IOE/PCU Напечатано в Непале. Архивировано из оригинала 1 июля 2024 года . Проверено 10 марта 2022 г.
- ^ «Дехлорирование воды с помощью технологии активированного угля | Desotec» . www.desotec.com . Архивировано из оригинала 1 июля 2024 г. Проверено 11 февраля 2022 г.
- ^ Корпорация ТИГГ. Выбор гранулированного активированного угля. Архивировано 12 сентября 2012 г. в Wayback Machine . Опубликовано 8 мая 2012 г., получено 21 сентября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Филипп Серп, Хосе Луис Фигейредо, Углеродные материалы для катализа, Wiley, – 2009, – 550 стр.
- ^ Гомес-Серрано В., Пирис-Алмейда Ф.Н., Дуран-Валле С.Дж., Пастор-Вильегас Дж. (1999). «Формирование кислородных структур при активации воздухом. Исследование методом ИК-Фурье-спектроскопии». Карбон . 37 (10): 1517–1528. Бибкод : 1999Carbo..37.1517G . дои : 10.1016/S0008-6223(99)00025-1 .
- ^ Махниковски Дж., Качмарска Х., Герус-Пясецка И., Диес М.А., Альварес Р., Гарсия Р. (2002). «Структурная модификация фракций каменноугольного пека при мягком окислении - значение для поведения карбонизации». Карбон . 40 (11): 1937–1947. Бибкод : 2002Carbo..40.1937M . дои : 10.1016/s0008-6223(02)00029-5 .
- ^ Петров Н., Будинова Т., Развигорова М., Экинджи Э., Ярдим Ф., Минькова В. (2000). «Получение и характеристика углеродных адсорбентов из фурфурола». Карбон . 38 (15): 2069–2075. Бибкод : 2000Carbo..38.2069P . дои : 10.1016/s0008-6223(00)00063-4 .
- ^ Гарсия А.Б., Мартинес-Алонсо А., Леон К.А., Таскон JMD (1998). «Модификация свойств поверхности активированного угля обработкой кислородной плазмой». Топливо . 77 (1): 613–624. Бибкод : 1998Топливо...77..613Г . дои : 10.1016/S0016-2361(97)00111-7 .
- ^ Jump up to: а б Саха Б., Тай М.Х., Стрит М. (2001). «Исследование активированного угля после окисления и характеристика последующей обработки». Технологическая безопасность и защита окружающей среды . 79 (4): 211–217. Бибкод : 2001PSEP...79..211S . дои : 10.1205/095758201750362253 .
- ^ Половина М., Бабич Б., Калудерович Б., Декански А. (1997). «Характеристика поверхности ткани из окисленного активированного угля». Карбон . 35 (8): 1047–1052. Бибкод : 1997Carbo..35.1047P . дои : 10.1016/s0008-6223(97)00057-2 .
- ^ Фаннинг П.Е., Ваннис М.А. (1993). «Исследование DRIFTS образования поверхностных групп углерода в результате окисления». Карбон . 31 (5): 721–730. Бибкод : 1993Carbo..31..721F . дои : 10.1016/0008-6223(93)90009-у .
- ^ Юсеф А.М., Абдельбари Э.М., Самра С.Е., Довидар А.М. (1991). «Поверхностные свойства углей, полученных из поливинилхлорида». Индийский журнал химиков. А. 30 (10): 839–843.
- ^ Арриагада Р., Гарсия Р., Молина-Сабио М., Родригес-Рейносо Ф. (1997). «Влияние паровой активации на пористость и химическую природу активированных углей эвкалипта шаровидного и персиковых косточек». Микропористый мат . 8 (3–4): 123–130. дои : 10.1016/s0927-6513(96)00078-8 .
- ^ Молина-Сабио М., Гонсалес М.Т., Родригес-Рейносо Ф., Сепульведа-Эскрибано А. (1996). «Влияние активации пара и углекислого газа на распределение микропор активированного угля по размерам». Карбон . 34 (4): 505–509. Бибкод : 1996Carbo..34..505M . дои : 10.1016/0008-6223(96)00006-1 .
- ^ Брэдли Р.Х., Сазерленд I, Шэн Э (1996). «Углеродная поверхность: площадь, пористость, химия и энергия». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 179 (2): 561–569. Бибкод : 1996JCIS..179..561B . дои : 10.1006/jcis.1996.0250 .
- ^ Сазерленд И., Шэн Э., Брэйли Р.Х., Фрикли П.К. (1996). «Влияние окисления озона на поверхности сажи». Дж. Матер. Наука . 31 (21): 5651–5655. Бибкод : 1996JMatS..31.5651S . дои : 10.1007/bf01160810 . S2CID 97055178 .
- ^ Ривера-Утрилла Дж., Санчес-Поло М. (2002). «Роль дисперсионных и электростатических взаимодействий в водной фазе адсорбции нафталинсульфокислот на обработанных озоном активированных углях». Карбон . 40 (14): 2685–2691. Бибкод : 2002Carbo..40.2685R . дои : 10.1016/s0008-6223(02)00182-3 .
- ^ Jump up to: а б Вальдес Х., Санчес-Поло М., Ривера-Утрилла Х., Зарор, Калифорния (2002). «Влияние обработки озоном на свойства поверхности активированного угля». Ленгмюр . 18 (6): 2111–2116. дои : 10.1021/la010920a . hdl : 10533/173367 .
- ^ Прадхан Б.К., Сэндл Н.К. (1999). «Влияние различных обработок окислителями на свойства поверхности активированного угля». Карбон . 37 (8): 1323–1332. Бибкод : 1999Carbo..37.1323P . дои : 10.1016/s0008-6223(98)00328-5 .
- ^ Аседо-Рамос М., Гомес-Серрано В., Валенсуэлла-Калахорро К., Лопес-Пейнадо А.Дж. (1993). «Окисление активированного угля в жидкой фазе. Исследование методом FT-IR». Письма о спектроскопии . 26 (6): 1117–1137. Бибкод : 1993SpecL..26.1117A . дои : 10.1080/00387019308011598 .
- ^ Гомес-Серрано В., Аседо-Рамос М., Лопес-Пейнадо А.Дж., Валенсуэла-Калаорро К. (1991). «Стабильность к нагреванию и выделению активированного угля, окисленного в жидкой фазе». Термохимика Акта . 176 : 129–140. Бибкод : 1991TcAc..176..129G . дои : 10.1016/0040-6031(91)80268-н .
- ^ Стёр Б., Бём Х.П., Шлёгль Р. (1991). «Повышение каталитической активности активированного угля в реакциях окисления путем термической обработки аммиаком или цианистым водородом и наблюдением супероксидов в качестве возможного промежуточного продукта». Карбон . 29 (6): 707–720. Бибкод : 1991Carbo..29..707S . дои : 10.1016/0008-6223(91)90006-5 .
- ^ Биняк С., Шиманский Г., Седлевский Ю., Святковский А. (1997). «Характеристика активированных углей с поверхностными группами кислорода и азота». Карбон . 35 (12): 1799–1810. Бибкод : 1997Carbo..35.1799B . дои : 10.1016/s0008-6223(97)00096-1 .
- ^ Буду Ж.П., Чехими М., Бронек Э., Семеневска Т., Бимер Дж. (2003). «Адсорбция H2S или SO2 на ткани из активированного угля, модифицированной обработкой аммиака» (PDF) . Карбон . 41 (10): 1999–2007. дои : 10.1016/s0008-6223(03)00210-0 . S2CID 53137987 . Архивировано (PDF) из оригинала 28 апреля 2019 г. Проверено 06 июля 2019 г.
- ^ Сано Х., Огава Х. (1975). «Получение и применение азотсодержащих активных углей». Осака Когё Гидзюцу Сирэндзё . 26 (5): 2084–2086.
- ^ Радкевич В.З., Сенко Т.Л., Уилсон К., Грищенко Л.М., Задерко АН, Диюк В.Ю. (2008). «Влияние функционализации поверхности активированного угля на дисперсию палладия и каталитическую активность при окислении водорода». Прикладной катализ А: Общие сведения . 335 (2): 241–251. дои : 10.1016/j.apcata.2007.11.029 .
- ^ Эванс М.Дж., Халлиоп Э., Лян С., Макдональд Дж.А. (1998). «Влияние хлорирования на поверхностные свойства активированного угля». Карбон . 36 (11): 1677–1682. Бибкод : 1998Carbo..36.1677E . дои : 10.1016/S0008-6223(98)00165-1 .
- ^ Папирер Э.Н., Лакруа Р., Доннет Дж.Б., Нансе Г.Р., Фиу П. (1995). «XPS-исследование галогенирования технического углерода. Часть 2. Хлорирование». Карбон . 33 (1): 63–72. Бибкод : 1995Carbo..33...63P . дои : 10.1016/0008-6223(94)00111-C .
- ^ Папирер Э., Лакруа Р., Доннет Дж.Б., Нанс Г., Фиу П. (1994). «Рентгеноструктурное исследование галогенирования технического углерода - часть 1. Бромирование». Карбон . 32 (7): 1341–1358. Бибкод : 1994Carbo..32.1341P . дои : 10.1016/0008-6223(94)90121-X .
- ^ Нансе Г., Папирер Э., Фиу П., Могуе Ф., Трессо А. (1997). «Фторирование саж: Исследование методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии: III. Фторирование различных саж газообразным фтором при температуре ниже 100 °С. Влияние морфологии, структуры и физико-химических характеристик сажи на фиксацию фтора» . Карбон . 35 (4): 515–528. Бибкод : 1997Carbo..35..515N . дои : 10.1016/S0008-6223(97)00003-1 .
- ^ US 8648217 , «Модификация углеродсодержащих материалов», выдан 4 августа 2008 г.
- ^ US 10000382 , «Способ модификации поверхности углеродных материалов фторуглеродами и их производными», выдан 3 ноября 2015 г.
- ^ Задерко А.Н., Швец Р.Ю., Григорчак И.И., Афонин С., Диюк В.Е., Марийчук Р.Т., Болдыриева О.Ю., Канюхова М., Лисняк В.В. (20.11.2018). «Фторалкилированные нанопористые углероды: испытания в качестве электрода суперконденсатора». Прикладная наука о поверхности . 470 : 882–892. дои : 10.1016/j.apsusc.2018.11.141 . ISSN 0169-4332 . S2CID 105746451 .
- ^ Алдана-Перес А., Лартундо-Рохас Л., Гомес Р., Ниньо-Гомес М.Э. (2012). «Сульфоновые группы, закрепленные на мезопористом углероде Starbons-300, и его использование для этерификации олеиновой кислоты». Топливо . 100 : 128–138. Бибкод : 2012Топливо..100..128А . doi : 10.1016/j.fuel.2012.02.025 .
- ^ Диюк В.Е., Задерко А.Н., Грищенко Л.М., Яцимирский А.В., Лисняк В.В. (2012). «Эффективные кислотные катализаторы на основе углерода для дегидратации пропан-2-ола». Катализные коммуникации . 27 : 33–37. дои : 10.1016/j.catcom.2012.06.018 .
- ^ «WO18194533 СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ ФТОРИРОВАННЫХ УГЛЕРОДОВ СЕРУСОДЕРЖАЩИМ ВЕЩЕСТВОМ» . Patentscope.wipo.int . Архивировано из оригинала 24 ноября 2018 г. Проверено 24 ноября 2018 г.
- ^ Бударин В.Л., Кларк Дж.Х., Тавенер С.Дж., Уилсон К. (2004). «Химические реакции двойных связей в активированном угле: микроволновые печи и методы бромирования». Химические коммуникации (23): 2736–7. дои : 10.1039/B411222A . ПМИД 15568092 .
- ^ Багреев А, Раман Х., Бандош Т.Дж. (2001). «Термическая регенерация отработанного адсорбента из активированного угля, ранее использовавшегося в качестве адсорбента сероводорода». Карбон . 39 (9): 1319–1326. дои : 10.1016/S0008-6223(00)00266-9 .
- ^ Jump up to: а б Сабио Э., Гонсалес Э., Гонсалес Дж. Ф., Гонсалес-Гарсия К. М., Рамиро А., Ганан Дж. (2004). «Термическая регенерация активированного угля, насыщенного п-нитрофенолом». Карбон . 42 (11): 2285–2293. Бибкод : 2004Carbo..42.2285S . doi : 10.1016/j.carbon.2004.05.007 .
- ^ Мигель Г.С., Ламберт С.Д., Грэм, Нью-Джерси (2001). «Регенерация отработанного гранулированного активированного угля». Исследования воды . 35 (11): 2740–2748. Бибкод : 2001WatRe..35.2740S . дои : 10.1016/S0043-1354(00)00549-2 . ПМИД 11456174 .
- ^ Альварес П.М., Бельтран Ф.Дж., Гомес-Серрано В., Харамильо Х., Родригес Э.М. (2004). «Сравнение термической и озоновой регенерации отработанного активированного угля, обогащенного фенолом». Исследования воды . 38 (8): 2155–2165. Бибкод : 2004WatRe..38.2155A . дои : 10.1016/j.watres.2004.01.030 . ПМИД 15087197 .
- ^ «активированный уголь | пар | регенерация» . DEC (Динамическая экологическая корпорация) . Архивировано из оригинала 27 декабря 2023 г. Проверено 27 декабря 2023 г.
- ^ «активированный уголь | инертный газ | азот | регенерация» . DEC (Динамическая экологическая корпорация) . Архивировано из оригинала 27 декабря 2023 г. Проверено 27 декабря 2023 г.
- ^ «активированный уголь | вакуум | регенерация» . DEC (Динамическая экологическая корпорация) . Архивировано из оригинала 27 декабря 2023 г. Проверено 27 декабря 2023 г.
- ^ Чербанский Р. (2018). «Регенерация гранулированного активированного угля с толуолом - Сравнение микроволнового и кондуктивного нагрева при одинаковой активной мощности». Химическая технология и переработка – интенсификация процессов . 123 (январь 2018 г.): 148–157. Бибкод : 2018CEPPI.123..148C . дои : 10.1016/j.cep.2017.11.008 .
- ^ Мартин Р.Дж., Wj, N (1997). «Повторное истощение и химическая регенерация активированного угля». Исследования воды . 21 (8): 961–965. дои : 10.1016/S0043-1354(87)80014-3 .
- ^ Айзпуру А., Малотье Л., Ру Дж.К., Фанло Дж.Л. (2003). «Биофильтрация смеси летучих органических соединений на гранулированном активированном угле». Биотехнология и биоинженерия . 83 (4): 479–488. дои : 10.1002/бит.10691 . ПМИД 12800142 . S2CID 9980413 .
- ^ Нарбайтц Р.М., Карими-Джашни А (2009). «Электрохимическая регенерация гранулированных активированных углей, обогащенных фенолом и природной органикой» . Экологические технологии . 30 (1): 27–36. Бибкод : 2009EnvTe..30...27N . дои : 10.1080/09593330802422803 . ПМИД 19213463 .
- ^ Лим Дж.Л., Окада М. (2005). «Регенерация гранулированного активированного угля с помощью ультразвука». Ультразвуковая сонохимия . 12 (4): 277–285. Бибкод : 2005UltS...12..277L . дои : 10.1016/j.ultsonch.2004.02.003 . ПМИД 15501710 .
- ^ Шенде Р.В., Махаджани В.В. (2002). «Мокрая окислительная регенерация активированного угля с реактивным красителем». Управление отходами . 22 (1): 73–83. Бибкод : 2002WaMan..22...73S . дои : 10.1016/S0956-053X(01)00022-8 . ПМИД 11942707 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Изображение атомной структуры активированного угля» - Журнал физики: конденсированная материя.
- «Как действует активированный уголь?» в Слейте
- «Поклонение ложным идолам здоровья» об активированном угле как бесполезной оздоровительной практике в New York Times