Метод микроволнового синтеза для получения температурно-активированных углеродных материалов
Минобрнауки России, гос. задание, FNER-2022-0002
Дьячкова И.Г.1, Золотов Д.А.1, Кумсков А.С.1, Волчков И.С.1, Матвеев Е.В.2, Асадчиков В.Е.1
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Научно-исследовательский институт перспективных материалов и технологий, Москва, Россия
Email: sig74@mail.ru, zolotovden1985@gmail.com, a.kumskov@gmail.com, volch2862@gmail.com, maegor@gmail.com, asad@crys.ras.ru
Поступила в редакцию: 19 октября 2023 г.
В окончательной редакции: 15 апреля 2024 г.
Принята к печати: 16 апреля 2024 г.
Выставление онлайн: 31 мая 2024 г.
Проведены отработка и усовершенствование сверхвысокочастотного (СВЧ) синтеза активированного углеродного материала из образцов хлопкового пуха с приоритетной задачей определения условий и выполнения "полной активации" при СВЧ карбонизации. С использованием таких методов, как оптическая и электронная микроскопия, рентгеновская микротомография, рентгенофлуоресцентный анализ, рентгенофазовый анализ и оценка адсорбции по метиленовому синему, исследованы морфология, элементный и фазовый составы, а также адсорбционная активность образцов карбонизированного хлопкового пуха при разных режимах СВЧ воздействия. Экспериментально показано, что СВЧ активацию можно проводить одноэтапно. Предполагается, что более глубокая степень очистки или использование более чистого сырья позволит достичь более высоких показателей адсорбционной активности. Ключевые слова: хлопковый пух, СВЧ, карбонизация, активация.
- J. Lin, S. Zhao, S. Cheng. Environ Sci. Pollut. Res., 29, 48839 (2022). DOI: 10.1007/s11356-022-19334-4
- Y.F. Huang, P.T. Chiueh, S.L. Lo. Sustain. Environ. Res., 26, 103 (2016). DOI: 10.1016/j.serj.2016.04.012
- N. Sasi Kumar, D. Grekov, P. Pre, B.J. Alappat. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 124, 109743 (2020). DOI: 10.1016/j.rser.2020.109743
- Y. Zhang, S. Fan, T. Liu, W. Fu, B. Li. Sustainable Energy Technol. Assessments, 50, 101873 (2022). DOI: 10.1016/j.seta.2021.101873
- F. Motasemi, M.T. Afzal. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 28, 317 (2013). DOI: 10.1016/j.rser.2013.08.008
- S. Sathish, R. Nirmala, H.Y. Kim, R. Navamathavan. Carbon Lett., 32, 1151 (2022). DOI: 10.1007/s42823-022-00348-4
- K. Chen, Z.J. He, Z.H. Liu, A.J. Ragauskas, B.Z. Li, Y.J. Yuan. Chem. Sus. Chem., 15 (21), e202201284 (2022). DOI: 10.1002/cssc.202201284
- D.S. Priya, L.J. Kennedy, G.T. Anand. Mater. Today Sustainability, 100320 (2023). DOI: 10.1016/j.mtsust.2023.100320
- Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/ activated-carbon-market
- J.A. Menendez, A. Arenillas, B. Fidalgo, Y. Fernandez, L. Zubizarreta, E.G. Calvo, J.M. Bermudez. Fuel Process. Technol., 91, 1 (2010). DOI: 10.1016/j.fuproc.2009.08.021
- M.A.A. Zaini, M.J. Kamaruddin. J. Anal. Appl. Pyrolysis, 101, 238 (2013). DOI: 10.1016/j.jaap.2013.02.003
- T. Kim, J. Lee, K.H. Lee. Carbon Lett., 15, 15 (2014). DOI: 10.5714/CL.2014.15.1.015
- S.M. Villota, H. Lei, E. Villota, M. Qian, J. Lavarias, V. Taylan, I. Agulto, W. Mateo, M. Valentin, M. Denson. ACS Omega, 4, 7088 (2019). DOI: 10.1021/acsomega.8b03514
- В.Е. Асадчиков, И.Г. Дьячкова, Д.А. Золотов, А.С. Кумсков, А.Л. Васильев, В.В. Берестов. Кристаллография, 67, 597 (2022). DOI: 10.31857/S002347612204004X [V.E. Asadchikov, I.G. Dyachkova, D.A. Zolotov, A.S. Kumskov, A.L. Vasilyev, V.V. Berestov. Crystallogr. Rep., 67 (4), 556 (2022). DOI: 10.1134/s1063774522040046]
- И.Г. Дьячкова, Д.А. Золотов, А.С. Кумсков, И.С. Волчков, В.В. Берестов, Е.В. Матвеев. УФН, 193 (12), 1325 (2023). DOI: 10.3367/UFNr.2023.02.039323 [I.G. Dyachkova, D.A. Zolotov, A.S. Kumskov, I.S. Volchkov, V.V. Berestov, E.V. Matveev. Phys. Usp., 66 (12), 000 (2023). DOI: 10.3367/UFNe.2023.02.039323]
- E.M. Villota, H. Lei, M. Qian, Z. Yang, S.M.A. Villota, Y. Zhang, G. Yadavalli. ACS Sustainable Chem. Eng., 6, 1318 (2017). DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b03669
- K.Y. Foo, B.H. Hameed. Chem. Eng. J., 180, 66 (2012). DOI: 10.1016/j.cej.2011.11.002
- P. Pre, G. Huchet, D. Jeulin, J.N. Rouzaud, M. Sennour, A. Thorel. Carbon, 52, 239 (2013). DOI: 10.1016/j.carbon.2012.09.026
- M. Thommes, K. Kaneko, A.V. Neimark, J.P. Olivier, F. Rodriguez-Reinoso, J. Rouquerol, K.S.W. Sing. Pure Appl. Chem., 87, 1051 (2015). DOI: 10.1515/pac-2014-1117
- M. Oschatz, P. Pre, S. Dorfler, W. Nickel, P. Beaunier, J.N. Rouzaud, C. Fischer, E. Brunner, S. Kaskel. Carbon, 105, 314 (2016). DOI: 10.1016/j.carbon.2016.04.041
- T.C. Petersen, I.K. Snook, I. Yarovsky, D.G. McCulloch, B. O'Malley. J. Phys. Chem., 111, 802 (2007). DOI: 10.1021/jp063973f
- C. Prehal, C. Koczwara, N. Jackel, H. Amenitsch, V. Presser, O. Paris. Phys. Chem. Chem. Phys., 19, 15549 (2017). DOI: 10.1039/C7CP00736A
- S. Yorgun, D. Yi ldi z, Y.E. Sim sek. Energy Sources, 38, 2035 (2016). DOI: 10.1080/15567036.2015.1030477
- A.M. de Yuso, B. Rubio, M.T. Izquierdo. Fuel Process Technol., 119, 74 (2014). DOI: 10.1016/j.fuproc.2013.10.024
- I. Demiral, C.A. Samdan. Anadolu. Univ. J. Sci. Technol. A Appl. Sci. Eng., 17 (1), 125 (2016). DOI: 10.18038/btda.64281
- А.В. Мамонтов, В.Н. Нефедов, С.А. Хриткин. Измерительная техника, 7, 55 (2018). [V. Mamontov, V.N. Nefedov, S.A. Khritkin. Measurement Techniques, 61, 723 (2018). DOI: 10.1007/s11018-018-1491-5]
- ГОСТ 4453-74 Уголь активированный осветляющий древесный порошкообразный (Изд-во стандартов, М., 1993)
- А.В. Бузмаков, В.Е. Асадчиков, Д.А. Золотов, Б.С. Рощин, Ю.М. Дымшиц, В.А. Шишков, М.В. Чукалина, А.С. Ингачева, Д.Е. Ичалова, Ю.С. Кривоносов, И.Г. Дьячкова, М. Балцер, М. Касселе, С. Чилингарян, А. Копманн. Кристаллография, 63, 1007 (2018). [A.V. Buzmakov, V.E. Asadchikov, D.A. Zolotov, B.S. Roshchin, Yu.M. Dymshits, V.A. Shishkov, M.V. Chukalina, A.S. Ingacheva, D.E. Ichalova, Yu.S. Krivonosov, I.G. Dyachkova, M. Balzer, M. Castele, S. Chilingaryan, A. Kopmann. Crystallogr. Rep., 63, 1057 (2018). DOI: 10.1134/S106377451806007X]
- Д.А. Золотов, В.Е. Асадчиков, А.В. Бузмаков, И.Г. Дьячкова, Э.В. Суворов. Письма в ЖЭТФ, 113, 161 (2021). DOI: 10.31857/S1234567821030046 [D.A. Zolotov, V.E. Asadchikov, A.V. Buzmakov, I.G. Dyachkova, E.V. Suvorov. JETP Lett., 113, 149 (2021). DOI: 10.1134/S0021364021030115]
- S. Gates-Rector, T. Blanton. Powder Diffr., 34, 352 (2019). DOI: 10.1017/S0885715619000812
- J. Fayos. J. Solid State Chem., 148, 278 (1999). DOI: 10.1006/jssc.1999.8448
- G.V. Narasimha Rao, V.S. Sastry, M. Premila, A. Bharathi, C.S. Sundar, Y. Hariharan, V. Seshagiri, T.S. Radhakrishnan. Powder Diffr., 11, 5 (1996). DOI: 10.1017/S0885715600008782
- В.В. Самонин, В.Ю. Никонова, А.Н. Ким, Н.А. Грун. Известия СПбГТИ (ТУ), 8, (2010)
- Е.М. Слуцкер. Адсорбционные свойства наноструктурированных углеродных материалов фуллероидного типа (автореф. канд. дисс., СПбГТИ(ТУ), СПб., 2005)
- В.И. Березкин, И.В. Викторовский, А.Я. Вуль, Л.В. Голубев, В.Н. Петрова, Л.О. Хорошко. ФТП, 37 (7), 802 (2003). [V.I. Berezkin, I.V. Viktorovskii, A.Ya. Vul', L.V. Golubev, V.N. Petrova, L.O. Khoroshko. Semiconductors, 37 (7), 775 (2003). DOI: 10.1134/1.1592849]
- T. Konno, T. Wakahara, K. Miyazawa, K. Marumoto. New Carbon Mater., 33, 310 (2018). DOI: 10.1016/S1872-5805(18)60341-5
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.