PL224207B1 - Sposób wytwarzania porowatych sorbentów węglowych - Google Patents

Sposób wytwarzania porowatych sorbentów węglowych

Info

Publication number
PL224207B1
PL224207B1 PL400410A PL40041012A PL224207B1 PL 224207 B1 PL224207 B1 PL 224207B1 PL 400410 A PL400410 A PL 400410A PL 40041012 A PL40041012 A PL 40041012A PL 224207 B1 PL224207 B1 PL 224207B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
salt
copolymer
carbon
dvb
porous
Prior art date
Application number
PL400410A
Other languages
English (en)
Other versions
PL400410A1 (pl
Inventor
Magdalena Sobiesiak
Original Assignee
Univ Marii Curie Skłodowskiej
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Marii Curie Skłodowskiej filed Critical Univ Marii Curie Skłodowskiej
Priority to PL400410A priority Critical patent/PL224207B1/pl
Publication of PL400410A1 publication Critical patent/PL400410A1/pl
Publication of PL224207B1 publication Critical patent/PL224207B1/pl

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania porowatych sorbentów węglowych, mających zastosowanie zwłaszcza do oczyszczania powietrza, wody i gazów przemysłowych, do odzyskiwania rozpuszczalników, czy rozdzielania gazów lub mieszanin ciekłych.
Porowate sorbenty węglowe otrzymywane są w procesie karbonizacji - zwęglania, pirolizy lub kalcynacji materiałów prekursorowych pochodzenia naturalnego np. łupiny orzechów, pestki owoców, torf, węgle kopalne, skrobia, cukier, lub półsyntetycznego czy syntetycznego w postaci różnego typu polimerów. Warunki karbonizacji oraz rodzaj użytych prekursorów, mają znaczny wpływ na właściwości fizyczne i chemiczne otrzymywanych materiałów węglowych, a zwłaszcza na parametry ich struktury porowatej, takie jak powierzchnia właściwa, objętość porów i ich średni rozmiar. Polimery bogate w tlen w czasie karbonizacji wypalają się prawie całkowicie, pozostawiając tylko niewielki depozyt węglowy.
Niektóre metody otrzymywania porowatych sorbentów węglowych przebiegają z dodatkowym etapem aktywacji fizycznej lub/i chemicznej, przy pomocy reaktywnych gazów jak ditlenek węgla, powietrze czy para wodna; kwasów, zasad bądź soli, dla poprawienia właściwości fizykochemicznych produktu finalnego, powszechnie znanego jako węgiel aktywny lub węgiel aktywowany.
Znane z literatury naukowej - J. Choma, M. Jaroniec, M. Kloske, A. Zawiślak, „Mezoporowate materiały węglowe, synteza z wykorzystaniem matryc krzemionkowych i charakterystyka właściwości sorpcyjnych”, Ochrona Środowiska 30 Nr 2, 2008 oraz J. Choma, K. Jedynak, J. Górka, M. Jaroniec, Ochrona Środowiska 33 Nr 1, 2011, „Morfologia i właściwości adsorpcyjne mezoporowatych węgli z nanocząsteczkami srebra.”, a także J. Górka, M. Jaroniec, J. Choma „Fizykochemiczne właściwości mezoporowatych węgli z nanocząsteczkami zawierającymi żelazo i nikiel otrzymanych metodą miękkiego odwzorowania”, Ochrona Środowiska 33 Nr 2, 2011 - sposoby syntezy węgli porowatych domieszkowanych nanocząsteczkami metali z udziałem procesu karbonizacji są wieloetapowe, a uzyskane produkty mają postać monolitu węglowego. Zastosowanie metody miękkiego odwzorowania, daje produkt węglowy o dużym rozrzucie wielkości porów od 30 do 100, a nawet 150 A. W przypadku syntezy nanoporowatych węgli metodą twardego odwzorowania mezopory są wprawdzie jednorodne, ale bardzo szerokie, wielkość porów waha się w granicach 200-300 A. Dodatkowo w metodzie tej wymagane jest usuwanie matrycy krzemionkowej przy pomocy substancji żrących.
Opisane w literaturze - H. Nakagawa, K. Watanabe, Y. Harada, K. Miura, Carbon 37, 1999 czy
S. Ronka, A. Trochimczuk, Carbon 46, 2008, inne metody otrzymywania węgli porowatych polegają na karbonizacji polimerów posiadających grupy funkcyjne zdolne do wymiany jonowej. Otrzymane w ten sposób sorbenty, w zależności od zastosowanych do modyfikacji jonów kobaltu (II) i żelaza (III), 2 mają powierzchnie właściwe 2 do 152 m2/g, średnice porów w zakresie 0,32-0,45 nm oraz objętości 3
0,003-0,077 i 0,15 cm3/g, co decyduje, iż są to materiały wąskoporowate.
Z kolei, w metodzie przedstawionej przez H. Konno, R. Matsuura, M. Yamasaki, H. Habazaki, Synthetic Metals Nr 125, 2002, mikroporowate materiały węglowe otrzymywane są przez karbonizację poliaminowej żywicy chelatowej, na której kompleksowano CoCI2. Uzyskane węgle, zależnie od zasto2 sowanej temperatury karbonizacji, miały średniej wielkości powierzchnie właściwe od 170 do 200 m2/g, natomiast średni rozmiar porów wynosił około 2 nm.
Znane z opisów patentowych CA1209978 oraz WO2012047959 i WO200744854 sposoby otrzymywania sorbentów w postaci węgli aktywnych przebiegają wieloetapowo, z użyciem różnych prekursorów wymagających wstępnego przygotowania, a zwłaszcza z koniecznością karbonizowania prekursora przed etapem impregnacji, stosowania związków chelatujących bądź utleniaczy chemicznie wiążących się z powierzchnią prekursora.
Podobnie, wieloetapowy, długotrwały i energochłonny jest proces syntezy nanoadsorbentu typu nośnikowego, do usuwania związków arsenu z wody pitnej, opisany w patencie CN101347717. Metoda ta oprócz substancji impregnującej zakłada także użycie środka dyspergującego oraz bardzo silnego reduktora przy jednoczesnym utrzymaniu ochronnej atmosfery reakcji. Wymagana jest również wysoka czystość reagentów.
W polskim opisie patentowym PL 164212 opisano z kolei, sposób modyfikacji porowatej struktury adsorbentów węglowych przez dwuetapową, termiczną obróbkę materiałów węglowych, w obecności katalizatora metalicznego (żelazo lub nikiel) i w redukującej atmosferze gazowego wodoru (gaz wybuchowy).
PL 224 207 B1
W opisie patentowym CS9100144 przedstawiony został dwuetapowy sposób otrzymywania sorbentów węglowych z polimerów naturalnych, modyfikowanych lub syntetycznych na bazie związków akrylowych, metakrylowych i winylowych, z udziałem soli impregnujących - chlorków amonu, żelaza, glinu i cynku lub fosforanu amonu. Karbonizacja, przebiegająca przez długi okres od 1 do 48 godzin, w temperaturze 250-750°C i w atmosferze tlenu, azotu lub dwutlenku węgla, a następnie aktywacja w temperaturze 750-1500°C przez 1 do 24 godzin, znacząco obniżają wydajność procesu otrzymywania produktu węglowego.
Celem wynalazku było opracowanie łatwego sposobu uzyskiwania porowatych sorbentów węglowych o jak największej powierzchni właściwej i jednorodnych porach w zakresie mezoporów.
Cel ten osiągnięto nieoczekiwanie, stosując do karbonizacji porowate, usieciowane prekursory kopolimerowe w postaci mikrosfer, które w swojej strukturze zawierają pierścienie aromatyczne oraz tlenowe i/lub azotowe grupy funkcyjne niezdolne do wymiany jonowej, wcześniej impregnowane solami metali o kationach mających ferromagnetyczne właściwości i posiadającymi zdolność tworzenia hydratów, a także łatwość uwalniania czynników utleniających powierzchnię zwęglanego polimeru, w stosunkowo niskich temperaturach rozkładu termicznego.
Sposób wytwarzania porowatych sorbentów węglowych z prekursorów kopolimerowych poddawanych modyfikacji rozpuszczalnymi w wodzie solami żelaza lub kobaltu i karbonizacji w atmosferze azotu, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że jako prekursory stosuje się porowate kopolimery usieciowane w postaci mikrosfer, zawierające pierścienie aromatyczne oraz tlenowe i/lub azotowe grupy funkcyjne niezdolne do wymiany jonowej, takie jaki karbonylowe, imidowe, estrowe lub eterowe, takie jak: 4,4'-bismaleimido-(difenylo)metan-diwinylobenzen oraz 2,3-epoksypropylo-bis(2-hydroksy-3-metakryloiloksy-propoksy)naftalen-diwinylobenzen, które poddaje się aktywacji takimi solami żelaza i kobaltu, które zawierając ferromagnetyczne kationy posiadają jednocześnie zdolność tworzenia hydratów i łatwość uwalniania się czynników utleniających w stosunkowo niskich temperaturach rozkładu termicznego, korzystnie FeCl3; Fe(NO3)3 oraz Co(CH3COO)2, przy czym kopolimery zalewa się wodnymi roztworami soli w proporcjach wagowych, gdzie na jednostkę wagową kopolimeru przypada taka masa roztworu soli, w której stężenie kationu zawiera się w granicach od 0,5 do 1 mola, potem suszy w temperaturze pokojowej do momentu wykrystalizowania soli, a następnie poddaje karbonizacji w atmosferze azotu, w temperaturze 800-1200°C, przez okres od 0,5 do 1 godziny, po czym nadmiar soli usuwa się aż do całkowitego wymycia jonów metalu z roztworu, przemywając kwasem, korzystnie o anionie wspólnym z użytą do impregnacji solą i rozcieńczeniu v/v 1:1, a następnie wodą.
Użyte w sposobie według wynalazku, kopolimerowe prekursory zawierają w swej strukturze azot i/lub pierścienie aromatyczne, które obniżają jego palność i sprzyjają tworzeniu stabilnej termicznie struktury węglowej, zaś obecność pierścieni aromatycznych pozwala uzyskać materiał węglowy bogaty w węgiel pierwiastkowy.
Zastosowane do aktywacji sole żelaza i kobaltu w postaci hydratów, maksymalnie wypełniają pory impregnowanych polimerów w czasie krystalizacji, dzięki czemu po karbonizacji węgle porowate uzyskują dużą powierzchnię właściwą i strukturę mezoporów o jednorodnej wielkości.
Ferromagnetyczne właściwości kationów soli żelaza i kobaltu użytych do impregnacji, umożliwiają usunięcie sorbentu węglowego ze środowiska reakcji za pomocą magnesu.
Wydzielające się w czasie rozkładu soli substancje utleniające np.: wolny chlor, ditlenek węgla, kwas azotowy, octany i kwas octowy czy aceton uwalniają strukturę porowatą od substancji oleistych i smolistych, co również wpływa na zwiększenie powierzchni właściwej sorbentu i objętości jego porów. Dodatkowo w procesie utleniania, na powierzchni produktu węglowego tworzą się grupy funkcyjne, które wraz z metalami wbudowanymi trwale w strukturę sorbentu, poprawiają zdolność sorpcyjną względem substancji chemicznych o określonym powinowactwie.
Zdolność desorbowania związków z sorbentu, głównie dzięki jednorodności w zakresie mezoporów, umożliwia ponowne jego użycie do procesu sorpcji.
Zaletą wynalazku jest więc fakt, iż w stosunkowo prosty i ekonomiczny sposób otrzymuje się sorbent o dobrych właściwościach sorpcyjnych i szerokim zastosowaniu.
PL 224 207 B1
Wynalazek przedstawiono w poniższych przykładach.
P r z y k ł a d 1. Otrzymywanie sorbentu z kopolimeru 4,4'-bismaleimido-(difenylo)metan-diwinylobenzenu - BM-DVB - aktywowanego Fe(NO3b g kopolimeru BM-DVB zalano 11,9 gramami 0,5 molowego, wodnego roztworu azotanu (V) żelaza (III) i pozostawiono do odparowania wody i wykrystalizowania soli. Następnie kopolimer poddano karbonizacji w piecu w temperaturze 800°C przez 1 godzinę, po czym przemywano rozcieńczonym (1:1 v/v) kwasem azotowym (V) (HNO3), a następnie wodą do całkowitego odmycia jonów Fe3+, niewbudowanych trwale w strukturę węgla. Obecność jonów metalu sprawdzano dodając wskaźnik - rodanek amonu z mieszaniną (1:1) alkoholu amylowego i eteru dietylowego. Brak czerwonego zabarwienia warstwy organicznej świadczył o odmyciu jonów Fe3+.
P r z yk ł a d 2. Otrzymywanie sorbentu z kopolimeru 4,4'-bismaleimido-(difenvlo)metan-diwinylobenzenu - BM-DVB - aktywowanego FeCŁ g kopolimeru BM-DVB zalano 12,7 g 1 molowego, wodnego roztworu chlorku żelaza (III), pozostawiono do odparowania wody i wykrystalizowania soli. Następnie kopolimer poddano karbonizacji w piecu w temperaturze 1200°C przez 0,5 godziny, po czym przemywano rozcieńczonym (1:1 v/v) kwasem solnym, a następnie wodą do całkowitego odmycia jonów Fe3+, niezwiązanych z węglem. Obecność jonów metalu sprawdzano dodając wskaźnik - rodanek amonu z mieszaniną (1:1) alkoholu amylowego i eteru dietylowego. Brak czerwonego zabarwienia warstwy organicznej świadczył o odmyciu jonów Fe3+.
P r z y k ł a d 3. Otrzymywanie sorbentu z kopolimeru 2,3-epoksypropylo-bis(2-hydroksy-3-metakryloiloksv-pronoksy)naftalen-diwinylobenzenu - NAF-DVB - aktywowanego octanem Co(II)
3,3 g kopolimeru NAF-DVB zalano 6,57 g 0,54 molowego wodnego roztworu octanu kobaltu (II), pozostawiono do odparowania wody i wykrystalizowania soli. Następnie kopolimer poddano karbonizacji w piecu w temperaturze 800°C przez 1 godzinę, po czym przemywano rozcieńczonym (1:1 v/v) kwasem azotowym (V) (HNO3), a następnie wodą do całkowitego wymycia z roztworu jonów Co2+. Obecność jonów metalu sprawdzano dodając rodanek amonu z mieszaniną (1:1) alkoholu amylowego i eteru dietylowego. Brak niebieskiego zabarwienia warstwy organicznej świadczył o odmyciu jonów Co2+.
P r z y k ł a d 4. Otrzymywanie sorbentu z kopolimeru 4,4'-bismaleimido-(difenylo)metan-diwinylobenzenu - BM-DVB- aktywowanego octanem Co(ll)
3,7 g kopolimeru BM-DVB zalano 6,67 gramami 0,63 molowego wodnego roztworu octanu kobaltu (II), pozostawiono do odparowania wody i wykrystalizowania soli. Następnie kopolimer poddano karbonizacji w piecu w temperaturze 800°C przez 1 godzinę, po czym przemywano rozcieńczonym (1:1 v/v) kwasem octowym (CH3COOH), a następnie wodą do całkowitego wymycia z roztworu jonów Co2+. Obecność jonów metalu sprawdzano dodając rodanek amonu z mieszaniną (1:1) alkoholu amylowego i eteru dietylowego, Brak niebieskiego zabarwienia warstwy organicznej świadczył o odmyciu jonów Co2+.
P r z yk ła d 5. Analiza mikroskopowa powierzchni sorbentu węglowego otrzymanego z udziałem C-BM-DVB+FeCh
Analizę wykonano techniką mapowania pierwiastków. Badanie przeprowadzono przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego - Zeiss Ultra Plus FE-SEM wyposażonego w detektor rentgenowski - Bruker AXS EDX.
PL 224 207 B1
Rys. 1. Mikrografia powierzchni węgla C-BM-DVB+FeCl3
Rozmieszczenie atomów i jonów żelaza uwidocznione w postaci jasnych punktów na ciemnej powierzchni analizowanego węgla porowatego C-BM-DVB+FeCl3, świadczy o jego znacznym rozdrobnieniu na tej powierzchni.
P r z y k ł a d 6. Określenie parametrów struktury powierzchniowej węgli porowatych i wielkości porów otrzymanych w przykładach 1-4 w porównaniu z parametrami struktury powierzchniowej węgli nieimpregnowanych solami
Wartość pola powierzchni właściwej i całkowitą objętość porów poszczególnych sorbentów oznaczono standardową metodą adsorpcji-desorpcji azotu w temperaturze -196°C, przy użyciu aparatu AUTOSORB - 1CMS firmy Quantachrome Instruments, USA.
Powierzchnie właściwe wyznaczono przy użyciu standardowej metody BET (Brunnauer-Emmett-Teller). Całkowitą objętość porów wyznaczono z jednego punktu izotermy adsorpcji azotu odpowiadającego ciśnieniu względnemu p/p0 = 0,99.
T a b e l a 1
Parametry struktury powierzchniowej węgli porowatych otrzymanych metodą wg wynalazku w porównaniu z parametrami węgla porowatego otrzymanego tą samą metodą, ale bez impregnacji solą oraz węgla dostępnego handlowo (ACC)
L.p. Rodzaj prekursora polimerowego Rodzaj soli użytej do impregnacji Jon metalu Powierzchnia właściwa węgla [m2/g] Całkowita objętość porów [cm3/g] Objętość mikroporów [cm3/g]
1 BM-DVB - - 49 0,154 0,005
2 BM-DVB Fe(N03)3 Fe3+ 357 0,387 0,035
3 BM-DVB FeCl3 Fe3+ 377 0,516 0,043
4 NAF-DVB Co(CH3COO)2 Co2+ 200 0,263 0,003
5 BM-DVB Co(CH3COO)2 Co2+ 228 0,268 0,013
6 ACC - - 965 0,467 0,345
PL 224 207 B1
Rys. 2. Rozkład wielkości porów węgli aktywnych otrzymanych w przykładach 1-4
Wszystkie krzywe w zakresie do 20 A posiadają piki wskazujące na obecność mikroporów w ich strukturze. Obszar powyżej 20 A to region odpowiadający strukturze mezoporowatej. Z przedstawionego wykresu wynika, że otrzymane węgle są materiałami o strukturze mezoporowatej ze stosunkowo wąskim rozrzutem wielkości mezoporów - 20 A.
Otrzymany sposobem według wynalazku węgiel porowaty charakteryzuje się dużym stopniem jednorodności struktury porowatej tzw. homogeniczności struktury.
Dla węgli impregnowanych octanem kobaltu (II) i azotanem (V) żelaza (III) 80% mezoporów posiada rozmiary w zakresie 43-60 A. Węgiel otrzymany w wyniku impregnacji chlorkiem żelaza (III) posiada mezopory o równie wąskim zakresie jak poprzednie materiały, ale pory mają mniejsze rozmiary (25-43 A). Rozkład mezoporów dla tego węgla jest bimodalny czyli tworzą go pory o średnim rozmiarze około 28 A i w większym stopniu pory o średnim rozmiarze około 36 A.
Rys. 3. Rozkład wielkości porów węgli aktywnych nieimpregnowanych solami - C-BM-DVB i ACC
Z wykresu przedstawionego na rysunku 3 wynika, że wielkości porów w węglu ACC zawarte są w przedziale do 60 A czyli są to mikropory i małe mezopory. Węgiel C-BM-DVB posiada pory w dwóch zakresach: do 30 A oraz powyżej 90 A.
PL 224 207 B1
P r z y k ł a d 8. Sorpcja związków fenolowych z użyciem sorbentów otrzymanych metodą wg wynalazku w porównaniu z sorpcją na węglach aktywnych bez impregnacji.
Dla określenia zdolności sorpcyjnej węgli porowatych zastosowano dynamiczną metodę ekstrakcji do fazy stałej (SPE - Solid phase extraction).
Jako sorbentów nieimpregnowanych użyto C-BM-DVB oraz z węgla zakupionego ACC producent - Supelco.
Przygotowano wodny, czteroskładnikowy roztwór składający się z fenolu i trzech jego chlorowych pochodnych: 2-chlorofenolu (2-CHF), 2,4 dichlorofenolu (2,4DCHF) oraz 2,4,6-trichlorofenolu (2,4,6TCHF) (o stężeniach każdego ze składników - 2 mg/l) oraz trzy kolumienki wypełnione 100 g sorbentu węglowego otrzymanymi metodą wg wynalazku i 2 kolumienki z sorbentami nieaktywowanymi solami. Jednakową ilość roztworu zawierającego mieszaninę fenoli aspirowano przy pomocy pompy wodnej do każdej z kolumienek. Po przesączeniu całej objętości roztworu, kolumienkę przemyto wodą redestylowaną i suszono przez 5 minut. Zaadsorbowane fenole desorbowano metanolem, a eluat badano chromatograficznie przy użyciu wysokosprawnego chromatografu cieczowego (HPLC) - Waters Aliance 2690 (Waters Corp., Milford, USA) z detektorem UV - Waters Dual λ Absorbance Detector 2847. Pomiary przeprowadzono przy długości fali 210 nm. Zastosowano kolumnę długości 300 mm, o średnicy wewnętrznej 4 mm, wypełnionej 7 μm złożem LiChrosorb RPC - 18. Do zbierania danych i zdalnego zarządzania pracą chromatografu zastosowano program Millenium 32.
Analizę jakościową eluatu przeprowadzono na podstawie czasów retencji, natomiast analizę ilościową w oparciu o krzywą kalibracyjną wykreśloną na podstawie wielkości pola powierzchni piku danej substancji.
Dla każdej kolumienki procedurę powtarzano wielokrotnie zaczynając od zatężania roztworu fenoli o objętości 100 ml. Z każdym kolejnym cyklem objętość aspirowanego roztworu zwiększano o 100 ml, przy zachowaniu stałego stężenia roztworu, czyli 100 ml, 200 ml, 300 ml itd. Dla każdego z badanych materiałów przeprowadzono od 6 do 12 cykli.
Ilość metanolu użytego do elucji czyli desorpcji fenoli z powierzchni węgla stanowiła 0,02 objętości roztworu aspirowanego w danym cyklu.
Na podstawie uzyskanych wyników wykreślono krzywe przedstawiające zależność stężenia fenoli zdesorbowanych z powierzchni węgli porowatych otrzymanych metodą wg wynalazku z kopolimeru wyjściowego BM-DVB oraz węgli bez zastosowania soli impregnującej i węgla handlowego ACC, w funkcji objętości aspirowanego roztworu (rysunki 4-8).
8. 1 Sorpcja fenoli na węglach impregnowanych solami według wynalazku
Rys. 4. Zależność stężenia zdesorbowanych fenoli w funkcji objętości zatężanego roztworu dla węgla C-BM-DVB+Fe(NO3)3.
PL 224 207 B1
dla węgla C-BM-DVB+FeCl3.
Rys. 6. Zależność stężenia zdesorbowanych fenoli w funkcji objętości zatężanego roztworu dla węgla C-BM-DVB+Co(CH3COO)2.
PL 224 207 B1
8. 2. Sorpcja fenoli na węglach C-BM-DVB i ACC nieimpregnowanych solą
Rys. 7. Zależność stężenia zdesorbowanych fenoli w funkcji objętości zatężanego dla węgla C-BM-DVB.
roztworu
dla węgla ACC.
roztworu
Przedstawione na wykresach przebiegi krzywych desorpcyjnych, obrazujących odzyskiwane stężenia zdesorbowanych fenoli, potwierdzają fakt, iż węgle aktywne otrzymywane sposobem według wynalazku C-BM-DVB+Fe(NO3)3; C-BM-DVB+FeCl3 i C-BM-DVB+Co(CH3COO)2, w większym stopniu sorbują fenol i jego chlorowe pochodne, w porównaniu z węglami C-BM-DVB i ACC. Jest to wynikiem zarówno odmiennej struktury chemicznej aktywowanego sorbentu, jak i korzystniejszych parametrów jego struktury porowatej w postaci dużej powierzchni właściwej, dużej objętości mezoporów i ich homogeniczności.

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania porowatych sorbentów węglowych z prekursorów kopolimerowych poddawanych modyfikacji rozpuszczalnymi w wodzie solami żelaza lub kobaltu i karbonizacji w atmosferze azotu, znamienny tym, że jako prekursory stosuje się porowate kopolimery usieciowane w postaci mikrosfer, zawierające pierścienie aromatyczne oraz tlenowe i/lub azotowe grupy funkcyjne niezdolne do wymiany jonowej, takie jak: karbonylowe, imidowe, estrowe lub eterowe, które poddaje się a ktyw acji takimi solami żelaza i kobaltu, które zawierając ferromagnetyczne kationy posiadają jednocześnie zdolność tworzenia hydratów i łatwość uwalniania się czynników utleniających w stosunkowo niskich temperaturach rozkładu termicznego, przy czym kopolimery zalewa się wodnymi roztworami soli w proporcjach wagowych, gdzie na jednostkę wagową kopolimeru przypada taka masa roztworu soli, w której stężenie kationu zawiera się w granicach od 0,5 do 1 mola, potem suszy w temperaturze pokojowej do momentu wykrystalizowania soli, a następnie poddaje karbonizacji w atmosferze azotu, w temperaturze 800-1200°C przez okres od 0,5 do 1 godziny, po czym nadmiar soli usuwa się aż do całkowitego wymycia jonów metalu z roztworu, przemywając kwasem, a następnie wodą.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako prekursory kopolimerowe stosuje się kopolimery 4,4'-bismaleimido-(difenylo)metan-diwinylobenzen oraz 2,3-epoksypropylo-bis(2-hydroksy-3-metakryloiloksy-propoksy)naftalen-diwinylobenzen.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do aktywacji stosuje się sole: FeCl3; Fe(NO3)3 lub Co(CH3COO)2.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do przemywania sorbentu używa się kwasu o anionie wspólnym z użytą do impregnacji kopolimeru solą, rozcieńczonego w proporcjach v/v 1:1.
PL400410A 2012-08-16 2012-08-16 Sposób wytwarzania porowatych sorbentów węglowych PL224207B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL400410A PL224207B1 (pl) 2012-08-16 2012-08-16 Sposób wytwarzania porowatych sorbentów węglowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL400410A PL224207B1 (pl) 2012-08-16 2012-08-16 Sposób wytwarzania porowatych sorbentów węglowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL400410A1 PL400410A1 (pl) 2014-02-17
PL224207B1 true PL224207B1 (pl) 2016-11-30

Family

ID=50097352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL400410A PL224207B1 (pl) 2012-08-16 2012-08-16 Sposób wytwarzania porowatych sorbentów węglowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL224207B1 (pl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10702853B2 (en) 2017-02-13 2020-07-07 Calgon Carbon Corporation Chloramine and chlorine removal material and methods for making the same
JP7679158B2 (ja) * 2018-02-13 2025-05-19 カルゴン カーボン コーポレーション 化学的吸着剤の酸化方法およびそれにより製造された吸着剤

Also Published As

Publication number Publication date
PL400410A1 (pl) 2014-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kang et al. Sorption of Cu2+ and Cd2+ onto acid-and base-pretreated granular activated carbon and activated carbon fiber samples
Jiang et al. Removal and recovery of phosphate from water by Mg-laden biochar: batch and column studies
Shen et al. Cationic porous organic polymers as an excellent platform for highly efficient removal of pollutants from water
Peng et al. Preparation of a graphitic ordered mesoporous carbon and its application in sorption of ciprofloxacin: Kinetics, isotherm, adsorption mechanisms studies
Lu et al. Influence of the pore structure and surface chemical properties of activated carbon on the adsorption of mercury from aqueous solutions
Abbasi et al. Effect of carbonization temperature on adsorption property of ZIF-8 derived nanoporous carbon for water treatment
Burke et al. Chemical oxidation of mesoporous carbon foams for lead ion adsorption
KR100884350B1 (ko) 일산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 흡착제 및 그제조방법
Barbosa et al. The use of a cation exchange resin for palladium–tin and palladium–indium catalysts for nitrate removal in water
Cheung et al. Characteristics of chemical modified activated carbons from bamboo scaffolding
KR102048115B1 (ko) 공유결합성 유기골격체
CN105502384A (zh) 一种柚子皮基活性炭的制备方法及在含酚废水、废气中的应用
Chen et al. Fabricating efficient porous sorbents to capture organophosphorus pesticide in solution
Wang et al. Mesoporous hollow silicon spheres modified with manganese ion sieve: Preparation and its application for adsorption of lithium and rubidium ions
El-Aassar et al. Characterization valorized anthracite and its application in manganese (VII) adsorption from aqueous solution; batch and column studies
Su et al. Rapid and selective adsorption of a typical aromatic organophosphorus flame retardant on MIL-101-based metal–organic frameworks
CN114849651A (zh) 一种活性炭封装羧酸类金属有机骨架复合材料及其制备和气体吸附分离应用
Yan et al. Enhanced adsorption of phenol from aqueous solution by carbonized trace ZIF-8-decorated activated carbon pellets
He et al. Carbon beads with a well-defined pore structure derived from ion-exchange resin beads
Zhang et al. Microporous zeolite-templated carbon as an adsorbent for the removal of long alkyl-chained imidazolium-based ionic liquid from aqueous media
Zhang et al. Oxidized template-synthesized mesoporous carbon with pH-dependent adsorption activity: A promising adsorbent for removal of hydrophilic ionic liquid
Li et al. Cascade Reactions for Enhanced CO2 Capture: Concurrent Optimization of Porosity and N‐Doping
CN104118861A (zh) 一种超高比表面积多级孔碳的制备方法
PL224207B1 (pl) Sposób wytwarzania porowatych sorbentów węglowych
Lin et al. Tailoring the Al-distribution and performance of mesoporous silica SBA-15 through one-pot synthesis