Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "Carbon" wg kryterium: Temat


Tytuł:
Adsorpcja 4-chlorofenolu z roztworów wodnych na mieszanych adsorbentach: węgiel aktywny - nanorurki węglowe
Adsorption of 4-chlorophenol from aqueous solutions on mixed adsorbents: activated carbon and carbon nanotubes
Autorzy:
Kuśmierek, K.
Świątkowski, A.
Kamiński, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297746.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
4-chlorofenol
adsorpcja
węgiel aktywny
nanorurki węglowe
4-chlorophenol
adsorption
activated carbon
carbon nanotubes
Opis:
Celem pracy było zbadanie kinetyki adsorpcji oraz adsorpcji równowagowej 4-chlorofenolu (4-CP) z wody na węglu aktywnym (AC) i nanorurkach węglowych (CNT) oraz na ich mieszaninach o różnym składzie (25/75, 50/50 i 75/25% mas.). Kinetyka adsorpcji przebiegała zgodnie z modelem pseudo 2. rzędu, równowaga adsorpcyjna ustalała się po około 30 minutach w przypadku nanorurek i po około 4 godzinach w przypadku węgla aktywnego. Szybkość adsorpcji 4-CP zwiększała się wraz ze wzrostem ilości nanorurek w mieszaninie adsorbentu, wartość k2 wzrastała z 0,030 g/mmol·min dla AC do 0,709 g/mmol·min dla CNT. Adsorpcja w warunkach równowagowych została opisana za pomocą równań Freundlicha i Langmuira - adsorpcja 4-CP z wody zachodziła zgodnie z modelem Langmuira. Wzrost udziału węgla aktywnego w mieszaninie adsorbentu zwiększał jej zdolność do usuwania 4-CP z roztworu. Wartość maksymalnej pojemności adsorpcyjnej qm wzrosła z 0,296 mmol/g dla CNT do 2,037 mmol/g dla AC.
The adsorption process by solid adsorbents is one of the most efficient methods for the removal of organic pollutants from water. Adsorption is attractive for its relative flexibility and simplicity of design, ease of operation and regeneration as well as no or low generation of toxic substances. Among all the applied adsorbents, the activated carbons are the most widely used adsorbents due to their excellent adsorption abilities for organic compounds. The high adsorption capacities of the activated carbons are usually related to their high surface area and pore volume. Recently carbon nanotubes are also used as adsorbents, mainly due to their high rate of adsorption of organic pollutants. The aim of this study was to investigate the adsorption of 4-chlorophenol (4-CP) from aqueous solutions on mixed adsorbents: activated carbon (AC) and carbon nanotubes (CNT). Such a mixed adsorbent combines the advantages of both activated carbon (high adsorption capacity) as well as carbon nanotubes (excellent kinetic properties). Various adsorbents compositions were tested: 0/100, 25/75, 50/50, 75/25 and 100/0 wt.% of activated carbon/carbon nanotubes. The results showed that the adsorption equilibriums were achieved after 30 min for the carbon nanotubes and after about 4 hours for the activated carbon. For the description of the experimental data, the equations of the pseudo-first and pseudo-second order were considered. The correlation coefficients for the pseudo-first order kinetic model were relatively low, whereas the pseudosecond order model gives an excellent fitting with the high R2 values (> 0.99). This indicates that the adsorption system belongs to the second-order kinetic model. The adsorption rate of 4-CP increased with the increase in the amount of carbon nanotubes in the adsorbent mixture from 0.030 g/mmol·min for pure activated carbon to 0.709 g/mmol·min for CNT. In order to investigate the mechanism of the adsorption, the intraparticle diffusion model (Weber-Morris model) was also used. The results showed that the intraparticle diffusion was not the only rate-controlling step. Moreover, the Weber-Morris plots (qt vs. T1/2) were not linear over the whole time range, suggesting that more than one process affected the adsorption. The adsorption was also analyzed as a function of the solution concentration at the equilibrium. Adsorption isotherms of 4-CP were analyzed using the Freundlich and Langmuir models. The R2 values show that the equilibrium data were better represented by the Langmuir isotherm compared to the Freundlich equation. The increase in the amount of activated carbon in the adsorbent mixture resulted in an increase in the adsorption capacity of the adsorbent from 0.296 mmol/g for CNT to 2.037 mmol/g for AC.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2015, 18, 3; 373-383
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Materiały węglowe jako nośniki leków - wykorzystanie nowatorskiej metody HMD (hot-melt deposition) w syntezie układów kontrolowanego uwalniania paracetamolu
Carbon Materials as Drug Carriers - the Use of Innovative Method of HMD (Hot-Melt Deposition) in the Synthesis of New Drug Delivery Systems of Paracetamol
Autorzy:
Bielicka, A.
Wiśniewski, M.
Terzyk, A. P.
Gauden, P. A.
Furmaniak, S.
Kowalczyk, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297275.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
nanorurki węglowe
węgiel aktywny
paracetamol
hot-melt deposition
carbon nanotubes
activated carbon
Opis:
Metoda „hot-melt deposition” (HMD) cieszy się coraz większym zainteresowaniem, o czym świadczą liczne prace dotyczące preparatyki nośników leków otrzymywanych na bazie polimerów. Osadzanie leków metodą HMD ma na celu rozproszenie medykamentu w homogeniczny sposób w stosowanej matrycy. Metoda ta umożliwia wykorzystanie trudno lub słabo rozpuszczalnych leków w preparowanych układach uwalniania leków. Przedstawione wyniki systematycznych badań adsorpcji paracetamolu na zamkniętych, komercyjnie dostępnych i niemodyfikowanych nanorurkach węglowych, a także wybranych węglach aktywnych z wykorzystaniem analizy termicznej, adsorpcji metodą statyczną i dynamiczną, symulacji metodą dynamiki molekularnej pozwoliły potwierdzić, iż paracetamol w przestrzeniach międzyrurowych i w porach węgli aktywnych występuje w postaci nanoagregatów. W niniejszej pracy przedstawiono także wyniki badań osadzania paracetamolu na wybranych materiałach węglowych metodą HMD poprzez wygrzewanie w wysokich temperaturach. Zastosowanie powyższej metodyki umożliwiło otrzymanie nowego rodzaju nośnika leku. Nowe układy charakteryzowały się różną szybkością procesu uwalniania medykamentu, która zależała od typu węglowej matrycy i parametrów procesu. Metoda „hot-melt” okazuje się perspektywiczną metodą otrzymywania nowych skutecznych i efektywnych układów uwalniania leków z wykorzystaniem nanorurek węglowych jako nośników.
A method called hot-melt deposition (HMD) has increasingly been reported in the pharmaceutical literature as a means of preparing of polymer drug deliver vehicles. HMD has been widely applied to disperse drugs in a matrix down to the molecular level. This tech nology gives new hope to the glass or solid solution approach as a delivery system for poorly soluble drugs. We discussed the results of systematic studies of paracetamol adsorption on closed, commercially available, unmodified carbon nanotubes and some active carbons. The results of thermal analysis, static and dynamic adsorption measurements, and molecular dynamics simulation lead to suggestion about the formation of paracetamol nanoaggregates in the interstitial spaces between nanotubes and in the pores in active carbons. Next we illustrate that the behavior of adsorbed paracetamol during heating leads to the creation of a new drug delivery system. This new system has different rate of drug deposition which depends of the type of applied carbons matrix as well as the parameters of process. Moreover, we show that the creation of nanoagreggates can be successfully applied in new drug delivery vehicles. Summing up, it should be pointed out that carbon nanotubes can be very promising materials for preparation of new drug delivery systems.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2013, 16, 3; 323-330
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Porównanie węgla aktywnego i nanorurek węglowych jako adsorbentów do usuwania 2,4-dichlorofenolu z wody
Comparison of Activated Carbon and Carbon Nanotubes as Adsorbents for the Removal of 2,4-dichlorophenol from Water
Autorzy:
Świątkowski, A.
Kuśmierek, K
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/296786.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
2,4-dichlorofenol
adsorpcja
węgiel aktywny
nanorurki węglowe
2,4-dichlorophenol
adsorption
activated carbon
carbon nanotubes
Opis:
Celem prezentowanej pracy było porównanie węgla aktywnego i nanorurek węglowych jako adsorbentów do usuwania 2,4-dichlorofenolu z wody. Do badań wybrano węgiel aktywny L2S Ceca o powierzchni właściwej 945 m2/g oraz wielościenne nanorurki węglowe o niemodyfikowanej powierzchni (SBET = 181 m2/g). Zbadano zarówno kinetykę adsorpcji, jak i adsorpcję w stanie równowagi. 2,4-dichlorofenol adsorbował się szybciej na nanorurkach niż na węglu aktywnym, jednak z o wiele mniejszą skutecznością. Po osiągnięciu równowagi (po 2 godzinach) na nanorurkach zaadsorbowało się 19% chlorofenolu, natomiast na węglu aktywnym (po 5 godzinach) prawie 91%. Kinetyka przebiegała zgodnie z modelem pseudo II rzędu, współczynniki korelacji R2 wynosiły powyżej 0,99. Izotermy adsorpcji 2,4-dichlorofenolu w warunkach statycznych zostały opisane modelem Langmuira. Zastosowano pięć różnych form prostoliniowych równania Langmuira. Uzyskane wysokie wartości współczynników korelacji świadczą o dobrym dopasowaniu modelu teoretycznego do izoterm doświadczalnych. Wartości stałych qm są wielokrotnie wyższe dla węgla aktywnego niż nanorurek węglowych, co dowodzi, że 2,4-dichlorofenol adsorbuje się o wiele lepiej na węglu aktywnym niż na wielościennych nanorurkach węglowych.
Adsorption is one of the well-established and effective techniques for the removal of chlorophenols from natural environment. The aim of the present study was to compare the activated carbon and carbon nanotubes as adsorbents for the removal of 2,4-dichlorophenol from water. As adsorbent the activated carbon L2S Ceca (SBET = 945 m2/g) and unmodified multi-walled carbon nanotubes (SBET = 181 m2/g) were chosen. Both the kinetic and adsorption equilibria were investigated. Adsorption quantities were determined by high- -performance liquid chromatography with diode-array detector. The kinetic experiments were carried out for initial concentration of 2,4-dichlorophenol 1.0 mmol/dm3 and 0.05 g of adsorbent. The results showed that 2,4-dichlorophenol was adsorbed more rapidly on carbon nanotubes than onto activated carbon. Adsorption equilibrium was achieved after 2 and about 5-6 hours on carbon nanotubes and activated carbon, respectively. In order to investigate the kinetics of adsorption of 2,4-dichlorophenol the constants were determined in terms of the pseudo-first-order and pseudo-second-order equations. The pseudo-second-order model fits the experimental data quite well with the correlation coefficients greater than 0.99. These results indicate that the adsorption system belongs to the second-order kinetic model. In adsorption isotherm studies, solutions of 2,4-dichlorophenol with different initial concentrations (0.1, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5 mmol/dm3) were shaken for 3 hours (carbon nanotubes) or 6 hours (activated carbon). The adsorption data were analyzed by a regression analysis to fit the five linearized expressions of Langmuir isotherm model. The values of the coefficient of correlation (>0.99) obtained from Langmuir 1, 2 and 5 expressions indicate that there is strong positive evidence that the adsorption of 2,4-dichlorophenol on activated carbon and carbon nanotubes follows the Langmuir isotherm. The lower coefficient of correlation values for Langmuir 3 and 4 linear expressions, suggest that it is not appropriate to use this type of linearization. Significantly higher values of qm determined from the Langmuir plots indicate that the 2,4-dichlorophenol is adsorbed better on activated carbon than multi-walled carbon nanotubes.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2013, 16, 3; 293-301
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Medyczne aspekty nanostrukturalnych materiałów węglowych
Medical Aspects of Nanostructural Carbonaceous Materials
Autorzy:
Wiśniewski, M
Rossochacka, P
Werengowska-Ciećwierz, K
Bielicka, A.
Terzyk, A. P.
Gauden, P. A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297136.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
węgiel nanostrukturalny
nanonośniki leków
markery
nanorurki węglowe
fulereny
nanostructural carbon
drug nanocarrier
markers
carbon nanotubes
fullerenes
Opis:
Praca przedstawia krótki przegląd literaturowy z zakresu zastosowania nanostrukturalnych materiałów węglowych jako potencjalnych kontenerów dostarczania leków czy swoistych markerów. Nanorurki węglowe ze względu na swoje specyficzne właściwości mogą z powodzeniem zostać zastosowane w nowoczesnych nośnikach leków III generacji. Badania te niosą ze sobą wiele nadziei, ale także i obaw, gdyż wszystko, co nowe, nie do końca poznane, może zaskoczyć badaczy. Nadzieje, jakie budzi nanotechnologia w medycynie, a w szczególności w onkologii i diagnostyce medycznej, są tak ogromne, że rzesze badaczy na całym świecie nie zrażają się ani wielkimi kosztami, ani sceptycznym podejściem tzw. ostrożnych naukowców do pracy nad udoskonaleniem nanocząstek, aby były jak najbardziej kompatybilne z organizmem ludzkim, nietoksyczne i biodegradowalne. Gdyby udało się na szeroką skalę rozpowszechnić terapie onkologiczne przy zastosowaniu nanocząstek, wielu chorych zostałoby uratowanych przy minimalnych skutkach ubocznych zastosowanego leczenia.
The paper presents a brief literature review of the scope of nanostructural carbonaceous materials as potential drug containers or specific markers. Carbon nanotubes, due to their specific properties, can be successfully used in modern drug carriers of the 3rd generation. These studies bring a lot of hope, but also some fear because everything new, not fully understood, may surprise researchers. The hopes aroused by using the nanotechnology in medicine, particularly in oncology and medical diagnostics, are so huge that the numbers of researchers around the world bounces back neither at great expense, nor the so-called skepticism of so-called conservative researchers. It is still necessary to work over the improvement of nanoparticles, to be as compatible as possible with the human body, non-toxic and biodegradable. If new technologies in cancer therapies could be widely disseminated, many patients would have been saved, with minimal side effects of the treatment.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2013, 16, 2; 255-261
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adsorpcja z roztworów wodnych różnych form chromu
Adsorptions from Water Solutions Differents Forms of Chromium on the Five Activated Carbons
Autorzy:
Lach, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297207.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
adsorpcja
węgle aktywne
chrom
adsorption
activated carbon
chromium
Opis:
Tematem badań była ocena skuteczności adsorpcji chromu(III) oraz chromu(VI) z roztworów jednoskładnikowych oraz dwuskładnikowych, w których występują one równocześnie. Badania adsorpcji prowadzono z roztworów o pH 6, w których Cr(III) przyjmuje formy Cr(OH)2+ i Cr(OH)+2 , a Cr(VI) HCrO-4 i CrO2-4. Jony Cr(III) i Cr(VI) są więc w czasie adsorpcji niekonkurencyjne, ponieważ zajmują inne miejsca aktywne na powierzchni sorbentów. Istnieje jednak możliwość blokowania porów, a tym samym dostępu do miejsc aktywnych. W badaniach przeanalizowano wielkość adsorpcji Cr(III) i Cr(VI) z roztworów jednoskładnikowych oraz Cr(VI) z roztworów dwuskładnikowych na pięciu węglach aktywnych stosowanych w stacjach uzdatniania wody: F-100, F-300, WG-12, Picabiol, ROW 08 Supra. W większości przypadków (z wyjątkiem węgla WG-12) sorpcja kationów Cr(III) była większa niż anionów Cr(VI). Obecność w roztworze obok anionów Cr(VI) kationów Cr(III) wpłynęła pozytywnie na efekty adsorpcji. Uszeregowano badane węgle aktywne ze względu na wielkość adsorpcji kationów Cr(III) i Cr(VI) w stosunku do wielkości powierzchni właściwej i ilości ugrupowań kwasowo-zasadowych. Ustalono, że decydująca jest budowa chemiczna powierzchni węgla, a nie jego powierzchnia właściwa.
The topic of research was assessment of the effectiveness adsorptions of chromium (III) and chromium(IV) from monocomponents and binary solutions in which they are at the same time. The research was conducted from solutions the pH = 6 in which Cr(II) has forms Cr(OH)2+ and + 2 Cr(OH) , Cr(VI) has forms − 4 HCrO and 2 4 CrO . Ions Cr(III) and Cr(VI) during the process of adsorptions are noncompetitive because they have different active locations on sorbents area. However there is possibility to block the porous thus access to active locations. In the research analysed amount of adsorptions Cr(III) and Cr(VI) from monocomponents solutions and Cr(VI) with policomponents solutions on the five activated carbons use in water treatment plant: F-100, F-300, WG-12, Picabiol, ROW 08 Supra. The most of cases (except for carbon WG-12) the sorptions of cations Cr(III) was larger quantity than anions Cr(VI). Presences in solutions next to anions Cr(VI) cations Cr(III) have a positive impact on adsorption effects.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2013, 16, 3; 397-403
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Usuwanie barwnika pąsu kwasowego 4R z roztworów wodnych na węglach aktywnych
Removal of the dye of acid bright red 4R from water solutions on activated carbons
Autorzy:
Okoniewska, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/296947.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
dyes
adsorption
activated carbon
barwniki
adsorpcja
węgiel aktywny
Opis:
Dyes are compounds widely applied in the different branches of industry, such as: paint, textile, cosmetic, paper, leather, food and other industries. Presence of dyes in water, even in ultralow concentrations, can negatively influence life of organisms in this environment. There are many methods of dye removal: chemical oxidization, coagulation, membrane processes, ionic exchange and also process of adsorption. It is possible to increase the capacity of sorption considering removed dyes through corresponding physical or chemical modification of adsorbents. The aim of the presented work was determination of dye (Acid Red 18) removal efficiency from water solutions by the method of adsorption with the use of active coals. Initial WG-12 carbon and carbons specially modified with use of CO2, H2O and air were used in the research. Modifications with use of the three first factors were conducted in circulating stove at temperatures of 400 and 800°C, but active carbons were also treated with 20 and 30% hydrogen peroxide solution. The conducted research on the sorption of Acid Red 18 has shown that better effects (greater sorption capacities) were obtained in case of activated carbons modified at temperature of 800°C, slightly worse ones were got at temperature 400°C, and the smallest for initial carbons. Similar results were obtained for carbon modified with H2O2 solutions. It is possible to put carbons modified in this way in following order: WG-12 (H2O2 20%) > WG-12 (H2O2 30%) > WG-12 initial.
Barwniki są związkami szeroko stosowanymi w różnych gałęziach przemysłu, takich jak: przemysł farbiarski, tekstylny, kosmetyczny, papierniczy, skórzany, spożywczy itp. Obecność barwników w wodzie, nawet w bardzo niskich stężeniach, może negatywnie wpływać na życie organizmów w tym środowisku. Istnieje wiele metod usuwania barwników - utlenianie chemiczne, koagulacja, procesy membranowe, wymiana jonowa, a także proces adsorpcji. Aby zwiększyć pojemność sorpcyjną węgli aktywnych ze względu na usuwane barwniki, można tego dokonać poprzez odpowiednią modyfikację tych adsorbentów. Celem prezentowanej pracy było określenie efektywności usuwania barwnika (pąs kwasowy 4R) z roztworów wodnych metodą adsorpcji z użyciem węgli aktywnych. W badaniach wykorzystano węgiel wyjściowy WG-12 oraz węgle specjalnie modyfikowane przy użyciu CO2, H2O oraz powietrza. Modyfikacje przy użyciu trzech pierwszych czynników prowadzono w piecu obrotowym w temperaturze 400 i 800°C, natomiast węgle aktywne traktowano także 20 i 30% roztworem nadtlenku wodoru. Przeprowadzone badania sorpcji pąsu kwasowego 4R wykazały, że lepsze efekty (większe pojemności sorpcyjne) uzyskano w przypadku węgli aktywnych modyfikowanych w temperaturze 800oC, nieco mniejsze w temperaturze 400°C, najmniejsze dla węgli wyjściowych. Podobne wyniki otrzymano dla węgli modyfikowanych roztworami H2O2. Węgle modyfikowane w ten sposób można uszeregować następująco: WG-12(20% H2O2) > WG-12(30% H2O2) > WG-12 wyjściowy.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2016, 19, 3; 331-340
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Elektrochemiczne zachowanie wielościennych nanorurek węglowych modyfikowanych amoniakiem
Electrochemical Behavior of Multi Walled Carbon Nanotubes Modified by Ammonia
Autorzy:
Walczyk, M.
Biniak, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297306.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
nanorurki węglowe
modyfikacja
elektrochemia
carbon nanotubes
modification
electrochemistry
Opis:
Niemodyfikowane oraz utlenione wielościenne nanorurki węglowe (MWCNT) poddane zostały wygrzewaniu w temperaturze 500 oraz 900°C w strumieniu amoniaku. Wykonano badania fizykochemiczne, mające na celu ocenę jakościową efektów modyfikacji. Ponadto badano zachowanie elektrochemiczne uzyskanych materiałów węglowych metodą trójelektrodowej cyklowoltamperometrii w środowisku niewodnym, gdzie elektrodą pracującą była sedymentacyjna warstwa nanorurek węglowych. Wykazano, że azot wiąże się trwale z powierzchnią nanorurek, gdy wygrzewaniu w strumieniu amoniaku w temperaturze 500°C poddano wielościenne nanorurki wstępnie utlenione. Atomy azotu najprawdopodobniej wiążą się z powierzchnią w postaci soli amoniowych oraz amidów o różnej rzędowości. W tych warunkach prawdopodobnie część azotu jest wbudowana w struktury aromatyczne (aromatyczne heterocykliczne, azo-aromatyczne).
Unmodified and oxidized multi walled carbon nanotubes (MWCNT) were heated (500°C and 900°C) in a stream of ammonia. The characteristics of the physicochemical properties of the samples obtained were estimated using various experimental methods. Cyclic voltammetry studies of nano-carbon electrodes in non-aqueous electrolyte were carried out to evaluate the electrochemical behavior of modified MWCNTs. The results of this work conclusively demonstrate the generation of nitrogen-containing moieties on the MWCNT surface only in case of heating at 500°C in a stream of ammonia previously oxidized carbon nanotubes. Probably the nitrogen atoms were bound to the nanotubes surface as ammonium salts, amides with different order of a nitrogen atom and aromatic structures (aromatic heterocyclic, azo-aromatic).
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2013, 16, 2; 235-243
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
CCU technologies in the green economy
Technologie CCU w zielonej gospodarce
Autorzy:
Majchrzak-Kucęba, I.
Szymanek, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297393.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
carbon dioxide
utilization
CCU technology
ditlenek węgla
utylizacja
technologia CCU
Opis:
The paper presents the development of CCU (Carbon Capture and Utilization) technology and its significance in the green economy. The focus was on CO2 utilization technologies with high potential for commercial application. Carbon dioxide captured from coal-fired power plants, cement plants or in other industry sectors offers an alternative source of coal for obtaining fuels, chemicals and materials. The focus of the paper is on the technological, environmental and financial barriers to the implementation of CCU technologies on an industrial scale.
W artykule przedstawiono rozwój technologii CCU (Carbon Capture and Utilization), a zarazem jej znaczenie w zielonej gospodarce. Skupiono się na technologiach utylizacji CO2 o dużym potencjale i możliwościach ich komercyjnego wykorzystania. Ditlenek węgla wychwycony z elektrowni węglowych, cementowni czy innych gałęzi przemysłu może stanowić alternatywne źródło węgla do pozyskiwania paliw, chemikaliów i materiałów. W artykule zwrócono ponadto szczególną uwagę na techniczne, środowiskowe i finansowe bariery wdrażania technologii CCU na skalę przemysłową.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2018, 21, 3; 261-271
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ zmian pH i temperatury na proces adsorpcji kwasu salicylowego na przemysłowych węglach aktywnych
The Effect of pH and Temperature on Adsorption of Salicylic Acid for Industrial Activated Carbons
Autorzy:
Szymonik, A.
Lach, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297724.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
adsorpcja
węgiel aktywny
kwas salicylowy
adsorption
activated carbon
salicylic acid
Opis:
Przeprowadzono badania nad sorpcją kwasu salicylowego z roztworów wodnych na przemysłowych węglach aktywnych WG-12 i ROW-08. Wykazano, że wielkość adsorpcji na poszczególnych węglach aktywnych zależy od pH i temperatury roztworu, z którego są sorbowane. Najistotniejsze znaczenie ma wartość pH roztworu, która decyduje o stopniu jonizacji cząsteczek kwasu. Najwięcej cząstek jest adsorbowanych przy niskich wartościach pH (pH = 2), w których kwas występuje w formie niezjonizowanej. Badania adsorpcji prowadzone w temperaturach 20 i 40°C świadczą o egzotermiczności procesu.
The article presents the results of the study on sorption of salicylic acid from water solutions on the selected industrial activated carbons: WG-12, ROW 08 and F-300. The highest efficiency of sorption was observed for the F-300 activated carbon. The efficiency of sorption on selected activated carbons depends on pH and temperature of the solution subjected to sorption. The highest number of particles was adsorbed at low values of pH (pH = 2) and at low temperature (20°C). With the increase in pH and temperature of the solution the efficiency of adsorption decreases.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2013, 16, 3; 331-339
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Węgle aktywne ze stałej pozostałości po szybkiej pirolizie biomasy
Activated Carbons from Solid Residue from Fast Pyrolysis of Biomass
Autorzy:
Lorenc-Grabowska, E.
Rutkowski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297575.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
węgle aktywne
piroliza
biomass-based activated carbon
adsorption
dyes
Opis:
Zbadano węgle aktywne otrzymane ze stałej pozostałości po szybkiej pirolizie biomasy celulozy (C) i trocin (T) oraz ich mieszanek z polimerami syntetycznymi: celulozy/polistyrenu (3:1) (CPS), celulozy/polipropylenu (3:1)(CPP) oraz trocin/polistyrenu (3:1) (TPS) i trocin/polipropylenu (3:1) (TPP). Węgle aktywne otrzymano na drodze aktywacji parą wodną w temperaturze 850°C do 50% ubytku masy. Węgle scharakteryzowano, opierając się na analizie technicznej, elementarnej oraz sorpcji azotu w −196°C. Dodatkowo dla wybranych węgli aktywnych przeprowadzono adsorpcję fenolu, czerwieni Kongo i witaminy B12. Adsorpcję wykonano w warunkach statycznych w temperaturze pokojowej. Wyznaczono czasy osiągania stanu równowagi oraz pojemność sorpcyjną. Wszystkie otrzymane węgle aktywne wykazały zasadowy charakter chemiczny powierzchni. Węgle otrzymane z celulozy są to typowo mikroporowate węgle aktywne, podczas gdy węgle aktywne z trocin charakteryzowały się dobrze rozwiniętą strukturą mikro- i mezoporowatą.
The activated carbons (ACs) were produced from solid residue of cellulose and synthetic polymer co-pyrolysis and sawdust and polymer co-pyrolysis. The solid residues of a mixture of cellulose/polystyrene (3:1) (CPS), sawdust/polystyrene (3:1) (TPS), cellulose/polypropylene (3:1) (CPP), sawdust/polypropylene (3:1) (TPP), and only cellulose (C) only sawdust (T) have been produced in two steps pyrolysis. In the first step the sample is slowly heated up to 400°C with heating rate 3°C/minutes and next the second step is the fast pyrolysis with heating rate 100°C/second up to 900°C. The ACs have been obtained by steam activation at 850°C up to about 50% burn off. The elemental analysis of C, H, N and S was performed using a Vario III Elemental Analyzer. The oxygen content was calculated by difference. The porous texture was determined from nitrogen adsorption isotherms measured at −196°C with a NOVA 2200 (Quantachrome). For a chosen activated carbon the adsorptive properties toward phenol, Congo red, and vitamin B12 have been determined. The adsorption processes were carried out in static condition at ambient temperature. The equilibrium time and equilibrium sorption capacity were determined. All obtained ACs have basic surface characteristics. The cellulose based activated carbons are predominantly microporous whereas the sawdust based AC have well developed both micro and mesoporous structure. Activated carbon from cellulose has high adsorption capacity toward phenol whereas AC from sawdust is found to be very efficient adsorbent for the removal of Congo red and vitamin B12. Additionally, the adsorption of phenol and Congo red was enhanced by electrostatic forces that appeared between the adsorbed molecules and activated carbon surface.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2013, 16, 2; 205-215
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wysokoazotowe chitynowe materiały węglowe
Nitrogen-doped chitin carbon materials
Autorzy:
Ilnicka, A.
Łukaszewicz, J. P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297021.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
natural resources
chitin
activated carbon
nitrogen
surowiec naturalny
chityna
węgiel aktywowany
azot
Opis:
The large-scale practical application of fuel cells will be difficult to realize if the expensive platinum-based electrocatalysts for oxygen reduction reactions (ORRs) cannot be replaced by other efficient, low-cost, and stable electrodes. This paper concerns nitrogencontaining carbon materials which can act as a metal-free potential new electrode material. Nitrogen-doped microporous carbons were fabricated by an original simple chemical activation method in which chitin and Na2CO3 were employed as the carbon precursor and activation agent, respectively. In addition, a couple of samples were synthesized with urea. The textural and chemical properties of the porous carbons could be easily controlled by changing the Na2CO3/chitin ratio and activation temperature. The microstructure and composition were extensively investigated by the elemental analysis, low temperature nitrogen sorption, X-ray photoelectron spectroscopy, and scanning electron microscopy. The resulting carbons show well-developed porosity and different amounts of nitrogen, depending on preparation conditions. It is found that the pyrolysis temperature yielded a considerable effect on the pore structure, elemental composition, and chemical configuration. Microporosity was the main contributor to the total pore volume for all carbons. Due to high pore volume, well-suited porosity and high nitrogen content (9.87 wt.%), these porous carbons may be applied as electrode material for oxygen reduction reaction. The presented exceptional features such as simple and convenient preparation procedure, easily obtained raw materials (chitin), and low cost, makes that new nitrogen-doped activated carbons are promising materials for microbial fuel cells.
Otrzymywanie nowych wysokoazotowych materiałów węglowych cieszy się coraz większym zainteresowaniem, o czym świadczą liczne prace pojawiające się na przestrzeni ostatnich lat. Zainteresowanie tą grupą materiałów wynika z szerokiego pola ich zastosowań, m.in. w adsorpcji CO2 lub w urządzeniach elektrochemicznych. Występowanie określonych grup funkcyjnych na powierzchni wysokoazotowych materiałów węglowych determinuje pole ich zastosowań. Nowe materiały węglowe zostały otrzymane poprzez zaproponowaną metodę aktywacji chemicznej, w której chityna i Na2CO3 były odpowiednio wykorzystane jako prekursor węglowy i czynnik aktywujący. Ponadto kilka próbek zsyntetyzowano z dodatkiem mocznika. Własności teksturalne i chemiczne porowatych węgli mogą być łatwo sterowane przez zmianę stosunku Na2CO3/chityna i temperatury aktywacji. Mikrostruktura i skład zostały gruntownie zbadane poprzez analizę elementarną, izotermy sorpcji azotu, rentgenowską spektroskopię oraz skaningową mikroskopię elektronową. Uzyskane węgle wykazują wysoko rozwiniętą porowatość i różne ilości azotu, zależne od warunków prowadzonego procesu. Stwierdzono, że temperatura pirolizy ma znaczący wpływ na strukturę porów, skład pierwiastkowy i konfigurację chemiczną. Temperatura pirolizy od 600 do 900°C wpływa na powierzchnię właściwą i zawartość azotu w węglu aktywowanym. Mikropory stanowią dominującą formę w całkowitej objętości porów. Ze względu na dużą objętość porów, dobrze określoną mikroporowatość i wysoką zawartość azotu (9,87% wag.) te porowate węgle mogą być przykładowo stosowane jako materiał elektrodowy w reakcji redukcji tlenu.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2016, 19, 2; 205-215
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Chitozan w syntezie węgli aktywowanych wzbogaconych w azot - najnowsze osiągnięcia
Chitosan in the synthesis of nitrogen-doped activated carbons - recent achievements
Autorzy:
Ilnicka, A.
Wasiniak, B.
Łukaszewicz, J. P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/296887.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
chitosan
nitrogen-doped carbon
synthesis
applications
chitozan
węgiel wysokoazotowy
synteza
zastosowania
Opis:
The paper reviews several methods for the preparation of chitosan-originated nitrogenrich activated carbons N_AC. The review considers the historical aspect of the synthesis development including the first scientific paper and patent application in this field. The relationship between the method for N_AC manufacturing from chitosan and their textural properties as surface area, total pore volume, and the nature of the porosity is presented. The influence of the N_AC obtaining method on the nitrogen content in the carbons is discussed, too. Identified potential applications of chitosan-originated N_ACs are described in relation to their basic physical and chemical properties.
W ostatnich pięciu latach bogate w azot polimery naturalne, jak chityna i chitozan oraz inne materiały biologiczne o wysokiej zawartości azotu, są intensywnie badane jako prekursory węgli aktywowanych o wysokiej zawartości azotu. Szczególnie często obiektem badań jest chitozan jako surowiec karbonizacyjny. Zainteresowanie materiałami posiadającymi na powierzchni heteroatomowe grupy funkcyjne, w szczególności połączenia węgiel-azot, wynika głównie z nadziei na zastosowanie ich jako materiału elektrodowego w elektrochemicznych źródłach prądu, takich jak superkondensatory, baterie metal-powietrze czy ogniwa paliwowe. Opublikowane wyniki wskazują na istotnie korzystne właściwości elektrod i całych urządzeń elektrochemicznych zbudowanych w oparciu o wysokoazotowe materiały węglowe otrzymane z chitozanu. Niniejsza praca jest pierwszym w literaturze podsumowaniem stanu badań nad metodami syntezy węgli aktywowanych otrzymywanych z chitozanu w ciągu ostatnich 5 lat.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2016, 19, 3; 379-390
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adsorption of methylene blue and malachite green from aqueous solutions on mesoporous carbon-nickel and carbon-zinc composites
Adsorpcja błękitu metylenowego i zieleni malachitowej z roztworów wodnych na mezoporowatych kompozytach węglowo-niklowych i węglowo-cynkowych
Autorzy:
Jedynak, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297110.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
methylene blue
malachite green
adsorption
mesoporous carbon-nickel composites
mesoporous carbon-zinc composites
błękit metylenowy
zieleń malachitowa
adsorpcja
mezoporowate kompozyty węglowo-niklowe
mezoporowate kompozyty węglowo-cynkowe
Opis:
In this work adsorption of methylene blue and malachite green on mesoporous carbon-nickel and carbon-zinc composites (ST-A-Ni, ST-A-Ni(NO3)2-imp and ST-A-Zn, ST-A-Zn(NO3)2-imp) were investigated. These materials were obtained by the soft-templating method in presence of various precursors containing nickel or zinc. Nanoparticles of nickel or zinc and solutions of nickel nitrate(V) or zinc nitrate(V) were used as a source of nickel and zinc. Low-temperature nitrogen adsorption isotherms were determined for investigated materials and they were used for porous structure parameters calculation. Obtained isotherms can be classified as IV-type in order to IUPAC classification. Adsorbents have large surface area SBET: 674 m2/g (ST-A-Ni), 651 m2/g (ST-A-Ni(NO3)2-imp) and 511 m2/g (ST-A-Zn), 654 m2/g (ST-A-Zn(NO3)2-imp), large total volume of pores Vt: 0.65 cm3/g (ST-A-Ni), 0.63 cm3/g (ST-A-Ni(NO3)2-imp) and 0.32 cm3/g (ST-A-Zn), 0.64 cm3/g (ST-A-Zn(NO3)2-imp). Participation of mesoporosity in the total porosity of carbon composites is from approx. 44% to approx. 78%. This means that studied carbons are in fact mesoporous materials, with considerable domination of mesoporosity over the microporosity. The exception is composite ST-A-Zn were the microporosity value is a little bit higher than mesoporosity. The mesopores dimension for the maximum of the distribution function (in the range of mesopores) was determined by Kruk-Jaroniec-Sayari (KJS) method. This dimension was approx. 7 nm for all investigated adsorbents. SEM photos confirmed the presence of ordered mesopores, particularly in materials obtained as a result of zinc nitrate impregnation. Also the presence of nickel nanoparticles, with different dimensions and shapes (ST-A-Ni), was confirmed by SEM photos. The concentrations of adsorbates, before and after adsorption, were determined by spectrophotometric method. Adsorption experiments were carried out at 25°C temperature. The adsorption equilibrium for investigated in this work mesoporous compositions (carbon-metal-composite - colorant solution) was settled after 90 minutes (ST-A-Ni(NO3)2-imp-MB and ST-A-Zn(NO3)2-imp-MB), after 120 minutes (ST-A-Ni-MB), after 240 minutes (ST-A-Ni-MG) and for the rest of investigated compositions after 360 minutes. The studies of adsorption process velocity showed that in most cases adsorption kinetics proceeded according to pseudo II-order reaction model. Only in one case according to pseudo I-order reaction model: for ST-A-Zn (malachite green). Obtained adsorption isotherms were substituted into the Langmuir equation and Freundlich equation. Adsorption process of methylene blue and malachite green on all studied carbon-metal composites proceed in accordance to adsorption model described by Langmuir equation. Adsorption ability of studied mesoporous carbon materials is significantly higher for methylene blue than for malachite green. The best adsorbent for methylene blue was carbon ST-A-Zn(NO3)2-imp (qm = 104.17 mg/g), the worst adsorbent was carbon ST-A-Zn (qm = 6.65 mg/g). In the case of malachite green the best adsorbent was carbon ST-A-Ni (qm = 58.82 mg/g) and the worst adsorbent was carbon ST-A-Zn (qm = 4.25 mg/g). On the basis of K constant from Langmuir equation the value of free enthalpy BG was calculated. Obtained values change in the range from –28.06 to –36.78 kJ/mol. Negative values of BG mean that investigated process is spontaneous.
W pracy zbadano adsorpcję błękitu metylenowego i zieleni malachitowej na mezoporowatych kompozytach węglowo-niklowych oraz węglowo-cynkowych (ST-A-Ni, ST-A-Ni(NO3)2-imp oraz ST-A-Zn, ST-A-Zn(NO3)2-imp). Materiały te otrzymano metodą miękkiego odwzorowania w obecności różnych prekursorów zawierających nikiel lub cynk. Nanocząstek niklu lub cynku oraz roztworów azotanu(V) niklu lub azotanu(V) cynku użyto jako źródeł niklu lub cynku. Dla badanych adsorbentów wyznaczono niskotemperaturowe izotermy adsorpcji azotu, które posłużyły do obliczenia parametrów struktury porowatej. Otrzymane izotermy można zaliczyć do IV typu zgodnie z klasyfikacją UPAC. Adsorbenty charakteryzują się dużą powierzchnią właściwą SBET: 674 m2/g (ST-A-Ni), 651 m2/g (ST-A-Ni(NO3)2-imp) oraz 511 m2/g (ST-A-Zn), 654 m2/g (ST-A-Zn(NO3)2-imp), dużą całkowitą objętością porów Vt: 0,65 cm3/g (ST-A-Ni), 0,63 cm3/g (ST-A-Ni(NO3)2-imp) oraz 0,32 cm3/g (ST-A-Zn), 0,64 cm3/g (ST-A-Zn(NO3)2-imp). Udział mezoporowatości w całkowitej porowatości kompozytów węglowych wynosi od ok. 44% do ok. 78%. Oznacza to, że rzeczywiście badane węgle są mezoporowate ze znaczną przewagą mezoporowatości nad mikroporowatością, z wyjątkiem kompozytu ST-A-Zn, który ma nieco bardziej rozwiniętą mikroporowatość. Wymiar mezoporów dla maksimum funkcji rozkładu (w przedziale mezoporów) wyznaczono metodą Kruka-Jarońca-Sayari (KJS). Dla wszystkich badanych adsorbentów wymiar ten wynosił ok. 7 nm. Zdjęcia SEM potwierdziły występowanie uporządkowanych mezoporów, szczególnie w materiałach otrzymanych w wyniku impregnacji azotanem cynku, a także obecność na powierzchni węgla nanocząstek np. niklu o różnych wymiarach i kształtach (ST-A-Ni). Stężenia adsorbatów przed i po adsorpcji wyznaczano metodą spektrofotometryczną. Badania adsorpcyjne prowadzono w temperaturze 25oC. Równowaga adsorpcyjna dla badanych w pracy układów mezoporowaty kompozyt węglowo-metaliczny - roztwór barwnika ustaliła się po 90 minutach (ST-A-Ni(NO3)2-imp-MB i ST-A-Zn(NO3)2-imp-MB), po 120 minutach (ST-A-Ni-MB), po 240 minutach (ST-A-Ni-MG) oraz dla pozostałych czterech przypadków po 360 minutach. Badania szybkości procesu adsorpcji wykazały, że w większości przypadków kinetyka adsorpcji przebiegała zgodnie z modelem reakcji pseudo II-rzędu, w jednym tylko przypadku zgodnie z modelem pseudo I-rzędu: ST-A-Zn (zieleń malachitowa). Otrzymane izotermy adsorpcji podstawiono do równania Langmuira i równania Freundlicha. Proces adsorpcji błękitu metylenowego oraz zieleni malachitowej na wszystkich badanych kompozytach węglowo-metalicznych zachodzi zgodnie z modelem adsorpcji opisanym przez równanie Langmuira. Zdolność adsorpcyjna badanych mezoporowatych materiałów węglowych jest znacznie większa w stosunku do błękitu metylenowego niż zieleni malachitowej. Najlepszym adsorbentem w stosunku do błękitu metylenowego był węgiel ST-A-Zn(NO3)2-imp (qm = 104,17 mg/g), a najsłabszym węgiel ST-A-Zn (qm = 6,65 mg/g). W przypadku zieleni malachitowej najlepszym adsorbentem był węgiel ST-A-Ni (qm = 58,82 mg/g), a najsłabszym węgiel ST-A-Zn (qm = 4,25 mg/g). Na podstawie stałej K z równania Langmuira obliczono wartość entalpii swobodnej BG. Otrzymane wartości zmieniają się w granicach od –28,06 do –36,78 kJ/mol. Ujemne wartości BG świadczą o tym, że badany proces to proces samorzutny.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2017, 20, 1; 43-57
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ chemii powierzchni węgli aktywnych na adsorpcję kwasu 2,4-dichlorofenoksyoctowego
The influence of surface chemistry of the activated carbons on the adsorption of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid
Autorzy:
Kuśmierek, K.
Świątkowski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297609.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
2,4-D
adsorption
activated carbon
surface chemistry
adsorpcja
węgiel aktywny
chemia powierzchni
Opis:
The aim of this study was to investigate the effect of surface chemistry of the activated carbons on the adsorption of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). The 2,4-D was adsorbed on non-modified Norit R3-ex activated carbon (AC-NM) as well as on activated carbons modified by oxidation with concentrated nitric acid (AC-HNO3) and by heat treatment in ammonia at 900°C (AC-NH3). Adsorption isotherms of the 2,4-D on the activated carbons were analyzed using the Freundlich, Langmuir and Langmuir-Freundlich models. The Langmuir equation was slightly better fitted to the experimental data with the correlation coefficients better than 0.99. The values of the Langmuir maximum adsorption capacity (qm) were 2.945, 2.740 and 3.297 mmol/g for the AC-NM, AC-HNO3 and AC-NH3 activated carbons, respectively. The adsorption capacity of the activated carbons increased in the order: AC-HNO3 < AC-NM < AC-NH3. The best adsorbent was activated carbon with basic properties, while the worst adsorption properties were observed for the activated carbon with acidic properties. The acid treatment of activated carbon produced a large number of oxygen-containing functional groups on the carbon surface as it increases its acidic property and, in consequence, reduces the adsorption of the 2,4-D. The treatment of activated carbon with ammonia at high temperature leads to the formation of nitrogen-containing groups. The basic properties of the carbon surface enhance the interaction between activated carbon and acid molecules (dipole-dipole, H-bonding, covalent bonding) causing the increased adsorption of the 2,4-D from water. The effect of pH on the adsorption of 2,4-D onto activated carbons was also studied. The adsorption of the 2,4-D was almost constant at the pH range of 2.0-2.6 and decreased with the further increasing in the pH. The solution pH determines the adsorbent charge and the protonation or dissociation of the adsorbate. The pKa of 2,4-D is 2.8, and at a pH greater than the pKa value, the herbicide existed predominantly in anionic forms. As the pH increased, the degree of dissociation of 2,4-D increased, thereby making it more negatively charged. The values of the point of zero charge (pHPZC) were 6.10, 3.35 and 7.85 for the AC-NM, AC-HNO3 and AC-NH3 activated carbons, respectively. At pH of less than the pHPZC, the surface of the carbon had a net positive charge; at a pH greater than pHPZC, the surface had a net negative charge. The large reduction in the 2,4-dichlorophenoxyacetic acid adsorption at highly basic conditions can be attributed to the electrostatic repulsion between the negatively charged activated carbons and the dissociated 2,4-D molecules. The experimental results demonstrate that the surface chemistry of the activated carbons affects significantly the adsorption of the 2,4-D and should be taken into account when choosing an adsorbent for the removal of the herbicide from water.
Celem pracy było zbadanie wpływu chemii powierzchni węgli aktywnych na adsorpcję kwasu 2,4-dichlorofenoksyoctowego (2,4-D) z wody. Adsorpcję prowadzono na węglu Norit R3-ex o niemodyfikowanej powierzchni (AC-NM), na węglu utlenionym stężonym kwasem azotowym(V) (AC-HNO3) oraz węglu wygrzewanym w amoniaku w temperaturze 900°C (AC-NH3). Do opisu adsorpcji zastosowano równania Freundlicha, Langmuira i Langmuira-Freundlicha. Pojemność adsorpcyjna badanych węgli wzrastała w kolejności AC-HNO3<3. Najlepszym adsorbentem okazał się węgiel aktywny o zasadowym charakterze (AC-NH3), najgorsze właściwości adsorpcyjne zaobserwowano dla węgla aktywnego o kwaśnych właściwościach (AC-HNO3). Zbadano również wpływ pH na adsorpcję 2,4-D z wody. Adsorpcja zmniejszała się wraz ze wzrostem pH roztworu, spadek ten był skorelowany z właściwościami kwasowo-zasadowymi powierzchni adsorbentów. Wyniki pokazały, że chemia powierzchni węgli aktywnych jest ważnym czynnikiem wpływającym na adsorpcję 2,4-D z wody i powinna być brana pod uwagę przy wyborze adsorbentu do usuwania herbicydu z wody w celu zmaksymalizowania skuteczności procesu oczyszczania.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2016, 19, 2; 255-263
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ pH roztworu wodnego na wielkość adsorpcji anionowych substancji powierzchniowo czynnych
The influence of solution pH on the adsorption of anionic surfactants
Autorzy:
Kowalczyk, D.
Bień, J.
Lach, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/297754.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
adsorpcja
węgiel aktywny
pH
anionowa substancja powierzchniowo czynna
adsorption
activated carbon
anionic surfactants
Opis:
Przeprowadzono badania usuwania dwóch anionowych substancji powierzchniowo czynnych: laurylosiarczanu sodu i dwuoktylosulfobursztynianu sodu z rozcieńczonych roztworów wodnych na trzech handlowych węglach aktywnych: WG-12, F-300 i ROW 08 Supra. Proces adsorpcji prowadzono w warunkach statycznych w zakresie stężeń 50 ÷ 150 mg/dm³ przy różnych wartościach pH (2, 4, 6, 8). Wszystkie użyte w badaniach węgle aktywne z dużą skutecznością adsorbują anionowe SPC. Z przeprowadzonych badań wynika, że im wyższe pH, tym mniejsza adsorpcja. Zaobserwowano, że stopień usunięcia obu anionowych substancji powierzchniowo czynnych był najlepszy przy pH = 2 bez względu na użyty węgiel aktywny. Niemniej różnice w pojemnościach sorpcyjnych węgli aktywnych dla różnych wartości pH roztworów nie są duże, co sugeruje dominujący wpływ sorpcji fizycznej. Spośród badanych węgli aktywnych najwyższe pojemności sorpcyjne w stosunku do obydwu sorbatów uzyskano dla węgla ROW 08 Supra, charakteryzującego się największą ilością mezoporów. Podczas sorpcji dwuoktylosulfobursztynianu sodu skuteczności sorpcji na wszystkich węglach aktywnych są porównywalne.
Laboratory examination of adsorption of two anionic surfactants (sodium dioctylsulphosuccinate and sodium lauryl sulfate) on three commercial activated carbons: WG-12, F-300 and ROW 08 was carried out. The process of the adsorption was provided under the static conditions in the range of concentration 50 ÷ 150 mg/dm³ at defined pH levels (2, 4, 6, 8). Activated carbons adsorbed the anionic surfactants (SPC) with high effectiveness. The presented results shows that there is some correlation between pH and adsorption. When pH is high adsorption is low. It was observed that the removal degree of anionic surfactants is the best at pH = 2, regardless of kinds active carbon. Differences in sorption capacities of activated carbons for various values of pH were not significant. The physical sorption was a dominant process. Among of activated carbons the highest sorption capacity showed the carbon called ROW 08 Supra in relation to both sorbates. This carbon had the largest number of mesopores. During the process of the sorption of sodium dioctylsulphosuccinate, the effectiveness on all activated carbons was comparable.
Źródło:
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2010, 13, 2; 93-102
1505-3695
2391-7253
Pojawia się w:
Inżynieria i Ochrona Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies