stringtranslate.com

Активированный уголь

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 обрабатывается (активируется), чтобы иметь небольшие поры небольшого объема, которые увеличивают площадь поверхности [1] [2] , доступную для адсорбции (что не то же самое, что абсорбция ) или химических реакций . [3] 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 .

Из-за высокой степени микропористости один грамм активированного угля имеет площадь поверхности, превышающую 3000 м 2 (32 000 кв. футов) [1] [2] [4] , что определяется адсорбцией газа . [1] [2] [5] Древесный уголь до активации имеет удельную поверхность в диапазоне2,0–5,0 м 2 /г . [6] [7] Уровень активации, достаточный для полезного применения, может быть достигнут 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] Эти объемные источники перед «активацией» преобразуются в древесный уголь . Полученный из угля [1] [2] его называют активированным углем . Активированный кокс получают из кокса .

Использование

Активированный уголь используется для хранения метана и водорода , [1] [2] очистки воздуха , [9] емкостной деионизации, суперемкостной качающейся адсорбции, регенерации растворителей, декофеинизации , очистки золота , извлечения металлов , очистки воды , медицины , очистки сточных вод , воздушных фильтров . в респираторах , фильтрах сжатого воздуха, отбеливании зубов, производстве хлористого водорода , пищевой электронике [10] и во многих других приложениях.

Промышленный

Одним из основных промышленных применений является использование активированного угля при отделке металлов для очистки гальванических растворов. Например, это основной метод очистки для удаления 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

Активированный уголь для медицинского применения.

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 влияния на кишечные газы и диарею и, как правило, неэффективен с медицинской точки зрения, если отравление вызвано проглатыванием едких веществ, борной кислоты или нефтепродуктов, и особенно неэффективен при отравлениях сильными кислотами или основаниями , цианидами , железо , литий , мышьяк , метанол , этанол или этиленгликоль . [11] Активированный уголь не предотвращает всасывание этих химикатов 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

Активированный уголь в 50% -ной комбинации с целитом применяется 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 анализировать образец плазмы на наличие отклонений, на которые в противном случае могли бы повлиять ПОАК.

Относящийся к окружающей среде

Активированный уголь обычно используется в системах фильтрации воды. На этой иллюстрации активированный уголь находится на четвертом уровне (считая снизу).

Адсорбция углерода имеет множество применений для удаления загрязняющих веществ из воздуха или водных потоков как в полевых, так и в промышленных процессах, таких как:

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 многофункциональной природе. 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

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 кормам для животных, технологической добавки, несельскохозяйственного ингредиента и дезинфицирующего средства. [21] В органическом виноделии активированный уголь разрешено использовать в качестве технологического агента для адсорбции пигментов коричневого цвета из концентратов белого винограда. [22] Иногда его используют в качестве биоугля .

Очистка дистиллированных алкогольных напитков

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

В настоящее время проводятся исследования по проверке способности 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 атомам углерода 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 определило определенные цели [25] , которые необходимо достичь в области исследований и разработок нанопористых углеродных материалов. Все цели еще не достигнуты, но многочисленные учреждения, в том числе программа ALL-CRAFT, [1] [2] продолжают вести работу в этой области.

Очистка газа

Фильтры с активированным углем обычно используются при очистке сжатого воздуха и газов для удаления из воздуха паров масла , запахов и других углеводородов . 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

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

Активированный уголь, часто насыщенный серой [28] или йодом, широко используется для улавливания ртутных выбросов угольных электростанций , медицинских мусоросжигательных заводов и природного газа на устье скважин. 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 стабилизировать его (например, залить в бетон) для захоронения. [ нужна цитата ] Однако отходы, содержащие более 260 частей на миллион, считаются отнесенными к подкатегории с высоким содержанием ртути и запрещены к захоронению (Правило запрета на землю). [ нужна цитата ] Этот материал в настоящее время накапливается на складах и в глубоких заброшенных шахтах примерно со скоростью 100 тонн в год. [ нужна цитата ]

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 сжигания с образованием углекислого газа (CO 2 ).

Пищевая добавка

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] Людям, принимающим лекарства, в том числе противозачаточные таблетки и антидепрессанты , [32] рекомендуется избегать употребления новых продуктов или напитков, в которых используется краситель из активированного угля, поскольку это может сделать лекарство неэффективным. [33]

Структура активированного угля

Структура активированного угля уже давно является предметом споров. В книге, опубликованной в 2006 году, [34] Гарри Марш и Франсиско Родригес-Рейносо рассмотрели более 15 моделей структуры, не придя к однозначному выводу, какая из них правильная. Недавняя работа с использованием трансмиссионной электронной микроскопии с коррекцией аберраций предположила, что активированные угли могут иметь структуру, похожую на структуру фуллеренов , с пятиугольными и семиугольными углеродными кольцами. [35] [36]

Производство

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:

  1. 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]
  2. Химическая активация : углеродный материал пропитан определенными химическими веществами. Химическое вещество обычно представляет собой кислоту , сильное основание [1] [2] или соль [37] ( фосфорная кислота 25 %, гидроксид калия 5 %, гидроксид натрия 5 %, карбонат калия 5 %, [38] 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. [39]

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. [40]

Классификация

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)

Микрофотография активированного угля (Р 1) при яркопольном освещении на световом микроскопе . Обратите внимание на фрактальную форму частиц, намекающую на их огромную площадь поверхности. Каждая частица на этом изображении, несмотря на то, что ее диаметр составляет всего около 0,1 мм, может иметь площадь поверхности в несколько квадратных сантиметров. Все изображение занимает область размером примерно 1,1 на 0,7 мм, а версия с полным разрешением имеет масштаб 6,236 пикселей/ мкм .

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 возможной большой потери напора . 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)

Микрофотография активированного угля (ГАУ) под сканирующим электронным микроскопом .

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 видами углерода в водной фазе являются размеры 12×40 и 8×30, поскольку они имеют хороший баланс размера, площади поверхности и характеристик потери напора .

Экструдированный активированный уголь (EAC)

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)

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

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 цитата ]

Карбон с полимерным покрытием

Тканая ткань из активированного угля

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

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 м 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

Грамм активированного угля может иметь площадь поверхности, превышающую 500 м 2 (5400 кв. футов), причем легко достижимую площадь 3000 м 2 (32 000 кв. футов). [2] [4] [5] Углеродные аэрогели , хотя и более дорогие, имеют еще большую площадь поверхности и используются в особых 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] разделенные всего несколькими нанометрами или около того. Эти микропоры обеспечивают превосходные условия для возникновения адсорбции , 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. [41] 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 был превосходит по эффекту. В качестве примера он использует кислород, при этом 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 [39] или дисперсионной силой Лондона .

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. [42]

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 I). Это свойство известно как хемосорбция .

Йодное число

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 [43] ), часто выражаемая 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. 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 доказано отсутствие в нем химических взаимодействий с адсорбатами и установлена ​​экспериментальная корреляция между йодным числом и степенью истощения. были определены для конкретного применения.

Патока

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 при конкретном применении 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 одинаковыми объемами 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

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

Некоторые виды углерода имеют структуру мезопор (от 20 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). [44]

Дехлорирование

Некоторые виды углерода оцениваются на основе периода полураспада дехлорирования , 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. [45]

Кажущаяся плотность

Твердая или скелетная плотность активированного угля обычно находится в диапазоне от 2000 до 2100 кг/м 3 (125–130 фунтов/кубический фут). Однако большая часть образца активированного угля будет состоять из воздушного пространства между частицами, и поэтому фактическая или кажущаяся плотность будет ниже, обычно от 400 до 500 кг/м 3 (25–31 фунт/кубический фут). [46]

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

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

Зола снижает общую активность активированного угля и снижает эффективность реактивации: ее 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

Измерение пористости активированного угля путем адсорбции паров насыщенного четыреххлористого углерода .

Распределение частиц по размерам

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

Кислотно-основные, окислительно-восстановительные и специфические адсорбционные характеристики сильно зависят от состава поверхностных функциональных групп. [47]

Поверхность обычного активированного угля реакционноспособна, способна к окислению кислородом воздуха и кислородной плазмой [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55 ] паром, [56] [57] [58] , а также углекислый газ [52] и озон . [59] [60] [61]

Окисление в жидкой фазе вызывается широким спектром реагентов (HNO 3 , H 2 O 2 , KMnO 4 ). [62] [63] [64]

За счет образования большого количества основных и кислотных групп на поверхности окисленный углерод по сорбционным и другим свойствам может существенно отличаться от немодифицированных форм. [47]

Активированный уголь может быть азотирован природными продуктами или полимерами [65] [66] или обработкой углерода азотирующими реагентами . [67] [68] [69]

Активированный уголь может взаимодействовать с хлором , [70] [71] бромом [72] и фтором . [73]

Поверхность активированного угля, как и других углеродных материалов, можно фторалкилировать путем обработки пероксидом (пер)фторполиэфира [74] в жидкой фазе или широким спектром фторорганических веществ методом CVD. [75] Такие материалы сочетают в себе высокую гидрофобность и химическую стабильность с электро- и теплопроводностью и могут использоваться в качестве электродного материала для суперконденсаторов. [76]

Функциональные группы сульфоновой кислоты могут быть присоединены к активированному углю с образованием «звездчатых атомов», которые можно использовать для избирательного катализа этерификации жирных кислот. [77] Образование таких активированных углей из галогенированных предшественников дает более эффективный катализатор, который, как полагают, является результатом того, что оставшиеся галогены улучшают стабильность. [78] Сообщается о синтезе активированного угля с химически привитыми суперкислотными центрами –CF 2 SO 3 H. [79]

Некоторые химические свойства активированного угля объясняются наличием двойной связи на поверхности активного углерода . [61] [80]

Теория адсорбции Поляни — популярный метод анализа адсорбции различных органических веществ на их поверхности.

Примеры адсорбции

Гетерогенный катализ

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

Крупнейшая в мире установка реактивации расположена в Фелюи , Бельгия.
Центр реактивации активированного угля в Руселаре , Бельгия.

Реактивация или регенерация активированного угля включает восстановление адсорбционной способности насыщенного активированного угля путем десорбции адсорбированных загрязнений на поверхности активированного угля.

Термическая реактивация

Наиболее распространенным методом регенерации, используемым в промышленных процессах, является термическая реактивация. [81] Процесс термической регенерации обычно состоит из трех этапов: [82]

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. [83] Термическая регенерация представляет собой высокоэнергетический процесс из-за высоких требуемых температур, что делает его энергетически и коммерчески дорогим процессом. [82] Установки, которые полагаются на термическую регенерацию активированного угля, должны быть определенного размера, 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. [84]

Другие методы регенерации

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:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcdefghi 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.
  2. ^ abcdefghijk 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.
  3. ^ «« 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.
  4. ^ аб Диллон EC, Уилтон Дж. Х., Барлоу Дж. К., Уотсон Вашингтон (1989-05-01). «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.
  5. ^ AB Пи Джей Пол. «Продукты с добавленной стоимостью в результате газификации - активированный уголь» (PDF) . Бангалор: Лаборатория горения, газификации и движения (CGPL) Индийского института науки (IISc).
  6. ^ 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.
  7. ^ «Активированный уголь». Откройте для себя журнал . Проверено 18 января 2022 г.
  8. ^ Оливейра Г., 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. PMID  29727928. S2CID  19141293.
  9. ^ Кэрролл Г.Т., Киршман Д.Л. (2022). «Периферийно расположенное устройство рециркуляции воздуха, содержащее фильтр с активированным углем, снижает уровень летучих органических соединений в имитации операционной». АСУ Омега . 7 (50): 46640–46645. doi : 10.1021/acsomega.2c05570. ISSN  2470-1343. ПМЦ 9774396 . ПМИД  36570243. 
  10. ↑ Катальди П, Ламанна Л, Бертей С, Арена F, Росси П, Лю М, Ди Фонзо Ф, Папагеоргиу ДГ, 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.
  11. ^ «Уголь активированный». Американское общество фармацевтов системы здравоохранения . Проверено 23 апреля 2014 г.
  12. ^ IBM Micromedex (1 февраля 2019 г.). «Уголь активированный (пероральный прием)». Клиника Майо . Проверено 15 февраля 2019 г.
  13. ^ 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.
  14. ^ 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.
  15. ^ 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.
  16. ↑ 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. doi : 10.1515/cclm-2018-0967. PMID  30427777. S2CID  53426892.
  17. ^ Жиберт О, Лефевр Б, Фернандес М, Бернат X, Парайра М, Кальдерер М, Мартинес-Льядо X (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. doi :10.1016/j.watres.2012.11.026. ISSN  0043-1354. ПМИД  23245544.
  18. ^ Такман М, Сван О, Пол С, Симбриц М, Бломквист 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, работавшая в течение одного года в Скании, Швеция». Наука об общей окружающей среде . 895 : 165185. Бибкод : 2023ScTEn.895p5185T. doi : 10.1016/j.scitotenv.2023.165185 . ISSN  0048-9697. ПМИД  37385512.
  19. ^ ab «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.
  20. ^ Ассоциация выпускников EPA: Старшие должностные лица EPA обсуждают раннюю реализацию Закона о безопасной питьевой воде 1974 года, видео, стенограмма (см. страницы 15-16).
  21. ^ Обзорный лист активированного угля [ постоянная мертвая ссылка ] , Обзор органических материалов Министерства сельского хозяйства США, февраль 2002 г.
  22. ^ Петиция об активированном угле [ постоянная мертвая ссылка ] , Петиция Министерства сельского хозяйства США по обзору органических материалов, Canadaigua Wine, май 2002 г.
  23. ^ Активированный уголь для очистки спирта и некоторые полезные поездки по перегонке (PDF) . Герт Странд, Мальмё, Швеция. 2001. стр. 1–28.
  24. ^ 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. 
  25. ^ 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.
  26. ^ 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. дои : 10.1016/j.jenvman.2017.02.042. ПМИД  28256364.
  27. ^ Околи Дж.А., Сэвидж С., Огбага CC, Гюнеш Б. (июнь 2022 г.). «Оценка потенциала методов машинного обучения для изучения удаления фармацевтических препаратов из сточных вод с использованием биоугля или активированного угля». Темы всеобщих исследований окружающей среды . 1–2 : 100001. doi : 10.1016/j.totert.2022.100001 .
  28. ^ Бурк М (1989). «Активированный уголь для удаления ртути». Архивировано из оригинала 3 августа 2013 г. Проверено 27 августа 2013 г.
  29. ^ Аб 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.
  30. ^ Тим Флэннери, Здесь, на Земле: новое начало , Аллен Лейн (2011), стр. 186.
  31. ^ «Он есть в коктейлях, зубной пасте и пицце — уголь — новый черный?». хранитель . 28 июня 2017 г. Проверено 11 октября 2021 г.
  32. ^ Аллан MC (24 апреля 2017 г.). «Опасные напитки и как их распознать - журнал Imbibe». Журнал «Имбибе» . Проверено 11 октября 2021 г.
  33. ^ Маккарти А (7 июня 2017 г.). «Следует ли есть активированный уголь?». Едок . Проверено 11 октября 2021 г.
  34. ^ Х. Марш и Ф. Родригес-Рейносо, Активированный уголь , Elsevier (2006), стр. 2006. 186.
  35. ^ Романос Дж., Суани С., Раш Т., Фирлей Л., Кучта 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.
  36. ^ Аллен К.С., Гамусс Ф., Бужибар О., Харрис П.Дж.Ф. (2022). «Просвечивающая электронная микроскопия неграфитирующего углерода с коррекцией аберраций». Учеб. Р. Сок. А. _ 578 (2258): 20210580. Бибкод : 2022RSPSA.47810580A. дои : 10.1098/rspa.2021.0580. S2CID  246828226.
  37. ^ 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. PMID  22156024. S2CID  20023779.
  38. ^ Трипати АК, Муругавел С, Сингх РК (2021). «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. doi :10.1016/j.mtsust.2021.100062. S2CID  233931759.
  39. ^ аб Нванкво IH (2018). «Производство и характеристика активированного угля из костей животных» (PDF) . Американский журнал инженерных исследований (AJER) . 7 (7): 335–341.
  40. ^ «Ассортимент активированного угля премиум-класса увеличивает доходы Haycarb» . echolon.lk . Эшелон Медиа. 6 июля 2021 г. Проверено 5 июля 2022 г.
  41. ^ Отделение наиболее летучих газов от воздуха без сжижения.
  42. ^ "SentryAir". СентриЭйр . Проверено 13 марта 2014 г.
  43. ^ Миановски 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.
  44. ^ 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 . Проверено 10 марта 2022 г.
  45. ^ «Дехлорирование воды с помощью технологии активированного угля | Desotec» . www.desotec.com . Проверено 11 февраля 2022 г.
  46. ^ Корпорация ТИГГ. Выбор гранулированного активированного угля. Архивировано 12 сентября 2012 г. в Wayback Machine . Опубликовано 8 мая 2012 г., получено 21 сентября 2012 г.
  47. ^ ab Филипп Серп, Хосе Луис Фигейредо, Углеродные материалы для катализа, Wiley, – 2009, – 550 стр.
  48. ^ 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. дои : 10.1016/S0008-6223(99)00025-1.
  49. ^ 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. дои : 10.1016/s0008-6223(02)00029-5.
  50. ^ 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. дои : 10.1016/s0008-6223(00)00063-4.
  51. ^ Гарсия AB, Мартинес-Алонсо А., Леон CA, Tascon JMD (1998). «Модификация свойств поверхности активированного угля обработкой кислородной плазмой». Топливо . 77 (1): 613–624. дои : 10.1016/S0016-2361(97)00111-7.
  52. ^ аб 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. дои : 10.1205/095758201750362253.
  53. ^ Половина М., Бабич Б., Калудерович Б., Декански А. (1997). «Характеристика поверхности ткани из окисленного активированного угля». Карбон . 35 (8): 1047–1052. дои : 10.1016/s0008-6223(97)00057-2.
  54. ^ Фэннинг П.Е., Ваннис М.А. (1993). «Исследование DRIFTS образования поверхностных групп углерода в результате окисления». Карбон . 31 (5): 721–730. дои : 10.1016/0008-6223(93)90009-у.
  55. ^ 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.
  56. ^ 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.
  57. ^ 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. дои : 10.1016/0008-6223(96)00006-1.
  58. ^ 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. doi :10.1006/jcis.1996.0250.
  59. ^ 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.
  60. ^ 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. дои : 10.1016/s0008-6223(02)00182-3.
  61. ^ аб Вальдес Х, Санчес-Поло М, Ривера-Утрилла Дж, Зарор, Калифорния (2002). «Влияние обработки озоном на свойства поверхности активированного угля». Ленгмюр . 18 (6): 2111–2116. дои : 10.1021/la010920a. hdl : 10533/173367 .
  62. ^ Прадхан Б.К., Сэндл Н.К. (1999). «Влияние различных обработок окислителями на свойства поверхности активированного угля». Карбон . 37 (8): 1323–1332. дои : 10.1016/s0008-6223(98)00328-5.
  63. ^ Аседо-Рамос М., Гомес-Серрано В., Валенсуэлла-Калахорро К., Лопес-Пейнадо А.Дж. (1993). «Окисление активированного угля в жидкой фазе. Исследование методом ИК-Фурье». Письма о спектроскопии . 26 (6): 1117–1137. Бибкод : 1993SpecL..26.1117A. дои : 10.1080/00387019308011598.
  64. ^ 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. дои : 10.1016/0040-6031(91)80268-н.
  65. ^ 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. дои : 10.1016/0008-6223(91)90006-5.
  66. ^ Биняк С., Шиманский Г., Седлевский Ю., Святковский А. (1997). «Характеристика активированных углей с поверхностными группами кислорода и азота». Карбон . 35 (12): 1799–1810. дои : 10.1016/s0008-6223(97)00096-1.
  67. ^ 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.
  68. ^ Сано Х., Огава Х. (1975). «Получение и применение азотсодержащих активных углей». Осака Когё Гидзюцу Сирэндзё . 26 (5): 2084–2086.
  69. ^ Радкевич В.З., Сенко Т.Л., Уилсон К., Грищенко Л.М., Задерко А.Н., 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. doi :10.1016/j.apcata.2007.11.029.
  70. ^ Эванс М.Дж., Халлиоп Э., Лян С., Макдональд Дж.А. (1998). «Влияние хлорирования на поверхностные свойства активированного угля». Карбон . 36 (11): 1677–1682. дои : 10.1016/S0008-6223(98)00165-1.
  71. ^ Папирер Э.Н., Лакруа Р., Доннет Дж.Б., Нансе Г.Р., Фиу П. (1995). «XPS-исследование галогенирования технического углерода. Часть 2. Хлорирование». Карбон . 33 : 63–72. дои : 10.1016/0008-6223(94)00111-C.
  72. ^ Папирер Э, Лакруа Р, Доннет Дж, Нанс Г, Фиу П (1994). «Рентгеноструктурное исследование галогенирования технического углерода - часть 1. Бромирование». Карбон . 32 (7): 1341–1358. дои : 10.1016/0008-6223(94)90121-X.
  73. ^ Нансе Г., Папирер Э., Фью П., Моге Ф., Трессо А. (1997). «Фторирование саж: Исследование 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. дои : 10.1016/S0008-6223(97)00003-1.
  74. ^ US 8648217, «Модификация углеродсодержащих материалов», выдан 4 августа 2008 г. 
  75. ^ US 10000382, «Способ модификации поверхности углеродных материалов фторуглеродами и их производными», выдан 3 ноября 2015 г. 
  76. ^ 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 ноября 2018 г.). «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.
  77. ^ 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. doi :10.1016/j.fuel.2012.02.025.
  78. ^ Диюк В.Е., Задерко А.Н., Грищенко Л.М., Яцимырский 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.
  79. ^ «WO18194533 СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ ФТОРИРОВАННЫХ УГЛЕРОДОВ СЕРУСОДЕРЖАЩИМ ВЕЩЕСТВОМ» . Patentscope.wipo.int . Проверено 24 ноября 2018 г.
  80. ^ 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.
  81. ^ 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.
  82. ^ ab 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. doi :10.1016/j.carbon.2004.05.007.
  83. ^ 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.
  84. ^ Альварес П.М., Бельтран Ф.Дж., Гомес-Серрано В., Харамильо Дж., Родригес Э.М. (2004). «Сравнение термической и озоновой регенерации отработанного активированного угля, обогащенного фенолом». Исследования воды . 38 (8): 2155–2165. Бибкод : 2004WatRe..38.2155A. doi :10.1016/j.watres.2004.01.030. ПМИД  15087197.
  85. ^ «активированный уголь | пар | регенерация» . DEC (Динамическая экологическая корпорация) . Архивировано из оригинала 27 декабря 2023 г. Проверено 27 декабря 2023 г.
  86. ^ «активированный уголь | инертный газ | азот | регенерация» . DEC (Динамическая экологическая корпорация) . Архивировано из оригинала 27 декабря 2023 г. Проверено 27 декабря 2023 г.
  87. ^ «активированный уголь | вакуум | регенерация» . DEC (Динамическая экологическая корпорация) . Архивировано из оригинала 27 декабря 2023 г. Проверено 27 декабря 2023 г.
  88. ^ 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. doi :10.1016/j.cep.2017.11.008.
  89. ^ 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.
  90. ^ 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. PMID  12800142. S2CID  9980413.
  91. ^ Нарбайтц Р.М., Карими-Джашни А (2009). «Электрохимическая регенерация гранулированного активированного угля с содержанием фенола и природных органических веществ». Экологические технологии . 30 (1): 27–36. Бибкод : 2009EnvTe..30...27N. дои : 10.1080/09593330802422803 . ПМИД  19213463.
  92. ^ Лим Дж.Л., Окада М. (2005). «Регенерация гранулированного активированного угля с помощью ультразвука». Ультразвуковая сонохимия . 12 (4): 277–285. doi :10.1016/j.ultsonch.2004.02.003. ПМИД  15501710.
  93. ^ 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

Викискладе есть медиафайлы по теме активированного угля.