всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Сорбционные свойства аминированного сорбента, полученного из шишек сосны обыкновенной

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 11 за 2017 год, стр. 140-145.
Рубрика: Материалы для водоподготовки

 

Шаров А.В. кандидат химических наук, декан факультета естественных наук, ФГБОУ ВО «Курганский государственный университет»
Бикмухаметова Р.Р. студент, ФГБОУ ВО «Курганский государственный университет»

Аннотация:
В работе исследованы пористость, групповой состав поверхности, а так же сорбция фенола для аминированных углей, полученных из фишек сосны обыкновенной. Пиролиз и активация проводились в одну стадию путем прокаливания растительного материала, предварительно вымоченного в фосфорной кислоте. Процесс аминирования производился нагреванием образца в токе сухого аммиака при повышенной температуре. Выявлено, что модифицирование азотсодержащими группами происходит преимущественно в мезопорах. Основная доля азотсодержащих групп поверх- ности принадлежит аминогруппам, возможно также наличие пиридинового азота и амидных групп. Сорбционный эксперимент показал, что полученные угли являются перспективными сорбентами для связывания кислотных загрязнителей как с точки зрения сорбционной емкости, так и с точки зрения распространенности сырья для их получения. Сорбционная емкость аминированных сорбентов по отношению к фенолу составляет 434 мг/г.

Ключевые слова: активированный уголь, аминирование, изотерма адсорбции, поверхностные группы, сорбционная емкость

Ссылка для цитирования:
Шаров А.В., Бикмухаметова Р.Р. Сорбционные свойства аминированного сорбента, полученного из шишек сосны обыкновенной // Вода: химия и экология. — 2017. — № 11. — c. 140-145. — http://watchemec.ru/article/28834/

Литература:
Yang G. Amination of activated carbon for enhancing phenol adsorption: Effect of nitrogen- containing functional groups / G. Yang, H. Chen, H. Qin, Y. Feng// Applied Surface Science. №293. 2014 P. 299-305.
2. Shafeeyan, M. S. A review on surface modification of activated carbon for carbon dioxide adsorption / M.S. Shafeeyan, W. M. A. Wan Daud, A. Houshmand, A.Shamiri // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2010. №89. P. 143-151.
3. Chen L.-C. Facile preparation of nitrogen-doped activated carbon for carbon dioxide adsorption / L.-C. Chen, P.-Y. Peng, L.-F. Lin, T. C.K. Yang, C.-M. Huang // Aerosol and Air Quality Research. 2014. Vol. 14. P. 916-927.
4. Sha Y. Facile preparation of nitrogen-doped porous carbon from waste tobacco by a simple pre-treatment process and their application in electrochemical capacitor and CO2 capture / Y. Sha, j/y/ Lou, S.Z. Bai, D. Wu, B.Z. Liu, Y. Ling // Materials Research Bulletin. 2015. Vol. 64. P. 327-332.
5. Abe M. Amination of activated arbon and adsorption characteristics of its aminated surface / M. Abe, K. Kawashima, K. Kozawa, H. Sakai. K. Kaneko // Langmuir. 2000. Vol. 16. №11. P. 5059-5063.
6. Tang J. Removal of formaldehyde using the aminated activated carbon by etilenodiamina / J. Tang, X.H. Huang, L. Xiang // Advanced Materials Research. 2011. Vol. 311. P. 1522-1526.
7. Tanada S. Removal of formaldehyde by activated carbons containing amino groups / S. Tanada, N. Kawasaki, T. Nakamura, M. Araki. M. Isomura // Journal of Colloid and Interface Science. 1999. Vol. 214. Is. 1. P. 106-108.
8. Moghimi A. Preconcentration of Zn(II) from sample water by phenyl-iminodiacetic acid grafted multiwalled carbon nanotubes / A. Moghimi // Journal of Chemical Health Risks. 2(3). 2012. P. 21-28.
9. Шаров А. В. Кислотно-основные и комплексообразующие свойства поверхности различных типов аминированных углей / А.В. Шаров, Р.Р. Бикмухаметова, О.В. Филистеев // Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. Т. 15. №2. С. 243-250.
10. Samarghandi M. R. Two-parameter isotherms of methyl orange sorption by pinecone derived activated carbon / M.R. Samarghandi, M. Hadi, S. Moauedi, F.A. Barjasteh // Iran. J. Environ. Health. Sci. Eng. 2009. Vol. 6. No. 4, P. 285-294.
11. Duman G. Production of activated carbon from pine cone and evaluation of its physical, chemical, and adsorption properties / G. Duman, Y. Onal, C. Okutucu, S. Onenc, J. Yanik // Energy & Fuels. 2009. 23. P. 2197-2204.
12. Muslim A. Australian pine cones-based activated carbon for adsorption of copper in aqueous solution / A. Muslim // Journal of Engineering Science and Technology. 2017. Vol. 12. №2. P. 280-295.
13. Momčilović M. Removal of lead(II) ions from aqueous solutions by adsorption onto pine cone activated carbon / M. Momčilović, M. Purenović, A. Bojić, A. Zarubica, M. Ranđelović // Desalination. 2011. Vol. 276. P. 53-59.
14. Tonucci M.G. Activated carbons from agricultural byproducts (pine tree and coconut shell), coal, and carbon nanotubes as adsorbents for removal of sulfamethoxazole from spiked aqueous solutions: Kinetic and thermodynamic studies / M.G. Tonucci, L.V.A. Gurgel, S.F. de Aquino // Industrial Crops and Products. 2015. Vol. 74. P. 111-121.
15. Tushar K. Sen. Review on dye removal from its aqueous solution into alternative cost effective and non-conventional adsorbents / K.Sen. Tushar, S. Dawood // J Chem Pro. 2014. Vol. 1. P. 1-11.
16. Barrettт E. P. The determination of pore volume and area distributions in porous substances.
I. Computations from nitrogen isotherms / E.P. Barret, L.G. Joyner, P.P. Halenda // J. Am. Chem. Soc. 1951. Vol. 73. Is. 1. P. 373-380.
17. Kalijadis A.M. Characterisation of surface oxygen groups on different carbon materials by the Boehm method and temperature-programmed desorption / A.M. Kalijadis, Z.M. Vukcevic Z.M. Jovanovic, Z.V. Laucevic, M.D. Laucevic // J. Serb. Chem. Soc. 2001. Vol. 76 (5). P. 757-768.
18. Thommes, M. Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report) / M. Thommes, K. Kaneko, A.V. Neimark, J.P. Olivier, F. Rodrigues-Reinoso, J. Rouguerol, K.S.V. Sing // Pure Appl. Chem. 2015. Vol. 87. Iss. 9-10. P. 1051-1069.
19. Казицина, Л.А. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии / Л.А. Казицина, Н.Б. Куплетская. М.: 1971, 264 с.
20. Наканиси К. ИК спектры и строение органических соединений: Пер. с англ. / К. Наканиси. М.: Мир, 1965. 220 с.
21. Dementjev, A. P. X-Ray photoelectron spectroscopy reference data for identification of the C3N4 phase in carbon-nitrogen films / A.P. Dementjev, A. de Graaf, M.C.M. van de Sanden, K.L. Maslakov, A.V. Naumkin, A.A. Serov // Diamond and Related Materials. 2000. Vol. 9. P. 1904-1907.
22. Lorenc-Grabowska, E. Kinetics and equilibrium study of phenol adsorption on nitrogen-enriched activated carbons / E. Lorenc-Grabowska, G. Gryglewicz, M. A. Diez // Fuel. 2013. Vol. 114. P. 235-243.
23. Radjenovic A. Adsorptive removal of Cr(VI) from aqueous solution by carbon black / A. Radjenovic, G. Medunic // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2015. Vol. 50. Is. 1. P. 81-88.