RU2776277C1 - Способ получения медь-никель-оксид-углеродного композиционного материала - Google Patents
Способ получения медь-никель-оксид-углеродного композиционного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776277C1 RU2776277C1 RU2021119692A RU2021119692A RU2776277C1 RU 2776277 C1 RU2776277 C1 RU 2776277C1 RU 2021119692 A RU2021119692 A RU 2021119692A RU 2021119692 A RU2021119692 A RU 2021119692A RU 2776277 C1 RU2776277 C1 RU 2776277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrate
- carbonizate
- nickel
- copper
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- BLNHZUSROOIQRY-UHFFFAOYSA-N [Cu]=O.[Ni].[C] Chemical compound [Cu]=O.[Ni].[C] BLNHZUSROOIQRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 6
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 6
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 7
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 5
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 229910001960 metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к способу получения медь-никель-оксид-углеродных композиционных материалов, пригодных в качестве катализаторов в реакциях органического синтеза. В способе получения медь-никель-оксид-углеродного композиционного материала осуществляют карбонизацию древесных отходов лесозаготавливающих производств размером 1-20 мм путем нагрева древесных отходов до температуры от 700 до 800°С в атмосфере инертного газа, выдерживания при конечной температуре нагрева в течение 10-120 мин, охлаждения полученного карбонизата до 500°С в атмосфере инертного газа, осуществления последующего охлаждения карбонизата до комнатной температуры в атмосфере воздуха. Карбонизат импрегнируют раствором нитрата меди (2) и/или никеля (2) в азотной кислоте с получением суспензии. Далее активируют указанную суспензию путем нагрева в реакторе до температуры 500-550°С и выдерживают ее при этой температуре. Осуществляют промывку полученного материала водой до нейтральной среды и сушку композиционного материала. Технический результат - получение на основе древесных отходов высокоэффективного медь-никель-оксид-углеродного композиционного материала, пригодного для катализа реакций органического синтеза. 8 з.п. ф-лы, 6 ил., 5 пр.
Description
Изобретение относится к получению медь-никель-оксид-углеродных композиционный материалов, пригодных в качестве катализаторов реакциях органического синтеза.
Лигноцеллюлозные материалы и древесина широко используются для производства углеродных материалов, обладающих необходимыми характеристиками, такими как плотность, пористость и развитая поверхность. Активированные углеродные материалы дешевы и имеют большую площадь удельной поверхности на единицу массы. Микропористая структура и, как следствие, адсорбционная емкость получаемых углеродных носителей зависит от способов и условий приготовления целевого неграфитизированного углерода в процессе производства. Отмечено, что использование активирующих агентов, кислорода или минеральных кислот увеличивает на поверхности пиролитического материала количество активных центров. Известно, что из лигноцеллюлозного сырья могут быть получены микропористые углеродные носители, которые могут быть использованы для производства металлоксидных и металлических катализаторов. Использование отходов деревообрабатывающей промышленности в качестве субстрата для нанесения активного вещества позволит снизить себестоимость таких катализаторов, а само применение именно углеродной подложки упрощает переработку использованных катализаторов, позволяя извлекать металлы и оксиды из отработанного материала путем сжигания. Таким образом, решается вопрос снижения количества твердых отходов на каждой стадии жизненного цикла производимых продуктов.
Ключевой проблемой является использование отходов биомассы древесины и извлечение ресурсного потенциала из отходов, что соответствует принципам устойчивого развития.
В патентах RU2436625 (опубликован 20.12.2011) и RU2518579 (опубликован 10.06.2014) раскрыт способ получения углеродного материала, включающий карбонизацию в. инертной среде измельченной до фракции 2-3 мм древесины березы в интервале температур 300-800°С со скоростью нагрева 20°С/мин, выдержку при конечной температуре 30 мин, последующую активацию в атмосфере аргона в присутствии твердого гидроксида калия, взятого в массовом соотношении уголь: щелочь, равном 1:3, и подъеме температуры до 800°С со скоростью 10°С/мин, выдержку в течение 60 мин, затем отмывку продукта раствором кислоты, водой при температуре 50°С до нейтральной среды и сушку.
В патенте RU2490207 (опубликован: 20.08.2013) описан способ получения активного угля, где в качестве сырья используют древесную щепу с размером частиц от 1 мм до 10 мм и с исходной влажностью от 30% до 70%. Сушку, карбонизацию и активацию осуществляют при прямоточном движении щепы через реактор при скорости подъема температуры в нем 20-80°С/мин до температуры пиролиза 800-900°С, при которой в реактор подают воздух.
В патенте RU2534801 (опубликован: 10.12.2014) описан способ щелочной активации. Изобретение относится к области получения порошковых активных углей. Предложен способ производства, включающий измельчение сырья, сушку, введение химического активирующего агента, активацию, отмывку и сушку готового продукта. В качестве сырья используют древесину или технический лигнин или торф. В качестве химического активирующего агента используют гидроксид калия или натрия. Сушку проводят при температуре 280-600°С. Активацию осуществляют в атмосфере парогазов при подъеме температуры до 550-800°С. Отмывку проводят в три стадии при температуре 70-90°С. На первой стадии отмывают водой, затем соляной кислотой и на последней стадии водой.
В WO2014/196888 (опубликовано 11.12.2014) раскрыт способ получения высокоэффективного углеродного материала за счет карбонизации лигноцеллюлозного материала, активации с использованием щелочи и последующей последовательной промывки водой, раствором соляной кислоты и водой при температуре около 50 оС до нейтральной среды.
Карбонизацию лигноцеллюлозного материала ведут в атмосфере газов, образующихся при пиролизе, при скорости нагрева 4-6°С/мин до температур 300-600°С с выдержкой при конечной температуре 60-120 мин, при этом в качестве лигноцеллюлозного материала используют древесную щепу с размерами 1-20 мм. Перед активацией полученный охлажденный карбонизат размалывают до размера частиц менее 250 мкм, импрегнируют раствором щелочи (50%-ным) в соотношении 1:1-2,5 по отношению к массе карбонизата, выдерживают при комнатной температуре 10-200 мин, затем смесь помещают для активации в реактор, нагретый до температуры 550-700°С, при которой смесь выдерживают 30-150 мин. Использование древесной щепы размером 1-20 мм исключает необходимость применения энергетически емкого размалывающего оборудования. Режим, выбранный для карбонизации исходного сырья, позволяет получить углеродный материал с развитой поверхностью. При дальнейшей термообработке в стадии активации обеспечивается возможность протекания гетерогенной реакции между компонентами растительного сырья с переходящим в расплавленное состояние гидроксидом щелочного металла, где за счет окислительно-гидролитических превращений образуются газообразные продукты, сопровождающие развитие пористой структуры. Щелочные соединения промотируют расщепление связей в термически менее устойчивых структурах, например, между полисахаридами и лигнином, и последующее образование новых связей в термически более стабильных полимерных ароматических структурах. Наличие водяного пара в среде активации позволяет ускорить процесс и увеличить микропористость конечного продукта.
В патенте RU2529233 (опубликован: 27.09.2014) описан способ кислотной активации. Изобретение относится к модифицированию промышленного активного угля. Процесс модифицирования включает промывание дистиллированной водой, прогрев при температуре 200°С в атмосфере воздуха в течение 2 часов и обработку раствором соляной кислоты с концентрацией 0,1 моль/дм3.
Способ активации лимонной кислотой описан в патенте RU2732022 (опубликован: 10.09.2020). Изобретение относится к способу получения сорбента на основе тростника обыкновенного, который может быть использован для очистки водных сред, аварийных разливов нефти и нефтепродуктов в водоемах, а также для сбора нефтепродуктов с почвы и других поверхностей вблизи автозаправочных станций. Способ включает измельчение массы тростника до размеров частиц 5-10 мм, пиролиз измельченной массы в муфельной печи при температуре 500°С в течение 1 часа, гидролиз 1 М раствором лимонной кислоты, нейтрализацию 5% мас. раствором бикарбоната натрия, промывку дистиллированной водой и сушку до постоянной массы. Изобретение обеспечивает получение сорбента, который характеризуется повышенной сорбционной емкостью и позволяет увеличить степень очистки воды от нефтепродуктов.
Задачей настоящего изобретения является получение на основе древесных отходов металл-углеродного или металл-оксид-углеродного композиционного материала пригодного для катализа реакций органического синтеза.
Другой задачей изобретения является создание способа получения углеродного материала с высоким выходом его.
Поставленная техническая задача - получение высокоэффективного углеродного материала достигается за счет карбонизации лигноцеллюлозного материала в атмосфере инертного газа, его охлаждении, активации с использованием воздуха и последующей импрегнацией раствором нитрата металла в азотной кислоте, с последующим промыванием водой до нейтральной среды.
Карбонизацию лигноцеллюлозного материала ведут в атмосфере инертного газа, при скорости нагрева 5-10°С/мин до температур 700-800°С с выдержкой при конечной температуре 60-120 мин, при этом в качестве лигноцеллюлозного материала используют древесную отходы лесозаготавливающих производств с размерами 1-20 мм.
Полученный карбонизат охлаждают до 500°С в атмосфере инертного газа, затем производят активацию, путем охлаждения в атмосфере воздуха. Затем, полученные углеродные матрицы импрегнируют раствором нитрата металла в азотной кислоте и помещают в реактор, затем нагревают до температуры 500-550°С, при которой выдерживают в течение 30-150 мин.
Использование древесных отходов размером 1-20 мм исключает необходимость применения энергетически емкого размалывающего оборудования. Режим, выбранный для карбонизации исходного сырья, позволяет получить углеродный материал с развитой поверхностью и закрепить на ней металлсодержащий катализатор.
Примеры осуществления изобретения
Пример 1. Древесные отходы лесозаготавливающих производств (фракция 1-20 мм.) карбонизируют при нагреве со скоростью 5°С/мин. в токе аргона (Первый сорт ГОСТ 10157-79) в стационарном горизонтальном реакторе. При достижении 800°С нагрев прекращают, и выдерживают продукт при этой температуре в течение 20 мин., затем охлаждают до 500°С в токе аргона. Затем карбонизат охлаждают в токе воздуха до комнатной температуры. Полученный карбонизат импрегнируют раствором нитрата никеля(2) в 10% азотной кислоте при соотношении нитрат никеля в азотной кислоте: масса карбонизата равном 1:1-2,5. Емкости с полученной суспензией выдерживают 10 мин. при комнатной температуре и помещают для активации в разогретую до 550°С муфельную печь, где выдерживают в течение 30 мин.
Пример 2. Древесные отходы лесозаготавливающих производств (фракция 1-20 мм.) карбонизируют при нагреве со скоростью 5°С/мин. в токе аргона (Первый сорт ГОСТ 10157-79) в стационарном горизонтальном реакторе. При достижении 800°С нагрев прекращают, и выдерживают продукт при этой температуре в течение 20 мин., затем охлаждают до 500°С в токе аргона. Затем карбонизат охлаждают в токе воздуха до комнатной температуры. Полученный карбонизат импрегнируют раствором нитрата меди(2) в 10% азотной кислоте при соотношении нитрат никеля в азотной кислоте: масса карбонизата равном 1:1-2,5. Емкости с полученной суспензией выдерживают 30 мин. при комнатной температуре и помещают для активации в разогретую до 550°С муфельную печь, где выдерживают в течение 30 мин.
Пример 3. Древесные отходы лесозаготавливающих производств (фракция 1-20 мм.) карбонизируют при нагреве со скоростью 5°С/мин. в токе аргона (Первый сорт ГОСТ 10157-79) в стационарном горизонтальном реакторе. При достижении 800°С нагрев прекращают, и выдерживают продукт при этой температуре в течение 20 мин., затем охлаждают до 500°С в токе аргона. Затем карбонизат охлаждают в токе воздуха до комнатной температуры. Полученный карбонизат импрегнируют смесью нитрата никеля(2) и нитрата меди(2) в соотношении нитрат никеля(2): нитрат меди(2) равном 1:1, в 10%-ой азотной кислотой при соотношении нитрат меди(2) и нитрат никеля(2) в азотной кислоте: масса карбонизата равном 1:1-2,5. Емкости с полученной суспензией выдерживают 200 мин. при комнатной температуре и помещают для активации в разогретую до 550°С муфельную печь, где выдерживают в течение 150 мин.
Пример 4. Древесные отходы лесозаготавливающих производств (фракция 1-20 мм.) карбонизируют при нагреве со скоростью 5°С/мин. в токе аргона (Первый сорт ГОСТ 10157-79) в стационарном горизонтальном реакторе. При достижении 800°С нагрев прекращают, и выдерживают продукт при этой температуре в течение 20 мин., затем охлаждают до 500°С в токе аргона. Затем карбонизат охлаждают в токе воздуха до комнатной температуры. Полученный карбонизат импрегнируют смесью нитрата никеля(2) и нитрата меди(2) в соотношении нитрат никеля(2): нитрат меди(2) равном 1:2, в 10%-ой азотной кислотой при соотношении нитрат меди(2) и нитрат никеля(2) в азотной кислоте: масса карбонизата равном 1:1-2,5. Емкости с полученной суспензией выдерживают 200 мин. при комнатной температуре и помещают для активации в разогретую до 550°С муфельную печь, где выдерживают в течение 150 мин.
Пример 5. Древесные отходы лесозаготавливающих производств (фракция 1-20 мм.) карбонизируют при нагреве со скоростью 5°С/мин. в токе аргона (Первый сорт ГОСТ 10157-79) в стационарном горизонтальном реакторе. При достижении 800°С нагрев прекращают, и выдерживают продукт при этой температуре в течение 20 мин., затем охлаждают до 500°С в токе аргона. Затем карбонизат охлаждают в токе воздуха до комнатной температуры. Полученный карбонизат импрегнируют смесью нитрата никеля(2) и нитрата меди(2) в соотношении нитрат никеля(2): нитрат меди(2) равном 2:1, в 10%-ой азотной кислотой при соотношении нитрат меди(2) и нитрат никеля(2) в азотной кислоте: масса карбонизата равном 1:1-2,5. Емкости с полученной суспензией выдерживают 200 мин. при комнатной температуре и помещают для активации в разогретую до 550°С муфельную печь, где выдерживают в течение 150 мин. Изобретение поясняется следующими рисунками:
На фиг. 1 изображена углеродная матрица, полученная выбранным режимом карбонизации.
На фиг. 2 показаны данные совмещенного термического анализа композиционного материала по примеру 1
На фиг. 3 показаны данные совмещенного термического анализа композиционного материала по примеру 2
На фиг. 4 показаны данные совмещенного термического анализа композиционного материала по примеру 3
На фиг. 5 показаны данные совмещенного термического анализа композиционного материала по примеру 4
На фиг. 6 показаны данные совмещенного термического анализа композиционного материала по примеру 5
Claims (9)
1. Способ получения медь-никель-оксид-углеродного композиционного материала, при котором осуществляют карбонизацию древесных отходов лесозаготавливающих производств размером 1-20 мм путем нагрева древесных отходов до температуры от 700 до 800°С в атмосфере инертного газа, выдерживают при конечной температуре нагрева в течение 10-120 мин, охлаждают полученный карбонизат до 500°С в атмосфере инертного газа; осуществляют последующее охлаждение карбонизата до комнатной температуры в атмосфере воздуха; импрегнируют карбонизат раствором нитрата меди (2) и/или никеля (2) в азотной кислоте с получением суспензии; активируют указанную суспензию путем нагрева в реакторе до температуры 500-550°С и выдерживают ее при этой температуре, осуществляют промывку полученного материала водой до нейтральной среды и сушку композиционного материала.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что карбонизацию древесных отходов ведут при скорости нагрева 5-10°С/мин.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что импрегнирование карбонизата ведут нитратом никеля (2) в 10%-ной азотной кислоте при соотношении нитрат никеля в азотной кислоте:масса карбонизата равном 1:1-2,5.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что импрегнирование карбонизата ведут нитратом меди (2) в 10%-ной азотной кислоте при соотношении нитрат меди (2) в азотной кислоте:масса карбонизата равном 1:1-2,5.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что импрегнирование карбонизата ведут смесью нитрата никеля (2) и нитрата меди (2) в соотношении нитрат никеля (2):нитрат меди (2) равном 1:1 в 10%-ной азотной кислоте при соотношении нитрат меди (2) и нитрат никеля (2) в азотной кислоте:масса карбонизата равном 1:1-2,5.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что импрегнирование карбонизата ведут смесью нитрата никеля (2) и нитрата меди (2) в соотношении нитрат никеля (2):нитрат меди (2) равном 1:2 в 10%-ной азотной кислоте при соотношении нитрат меди (2) и нитрат никеля (2) в азотной кислоте:масса карбонизата равном 1:1-2,5.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что импрегнирование карбонизата ведут смесью нитрата никеля (2) и нитрата меди (2) в соотношении нитрат никеля (2):нитрат меди (2) равном 2:1 в 10%-ной азотной кислоте при соотношении нитрат меди (2) и нитрат никеля (2) в азотной кислоте:масса карбонизата равном 1:1-2,5.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полученную суспензию перед активацией выдерживают при комнатной температуре в течение 10-200 мин.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что суспензию выдерживают в реакторе в течение 30-150 мин.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2776277C1 true RU2776277C1 (ru) | 2022-07-15 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808985C1 (ru) * | 2023-03-28 | 2023-12-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Способ получения металл-оксид-углеродного композиционного материала |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2172647C1 (ru) * | 2000-06-16 | 2001-08-27 | Региональная общественная организация Институт эколого-технологических проблем | Способ получения железоуглеродного катализатора селективного окислительного разложения сероводорода |
| RU2333887C1 (ru) * | 2007-03-21 | 2008-09-20 | Открытое акционерное общество "АРТИ" | Способ получения сорбента |
| RU2518579C1 (ru) * | 2012-12-26 | 2014-06-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) | Способ получения углеродного адсорбента |
| RU2547740C2 (ru) * | 2013-04-30 | 2015-04-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Способ получения ферромагнитного углеродного сорбента |
| CN104549145A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-29 | 浙江理工大学 | 一种二氧化钛/木质纤维素基活性炭复合材料及其制备方法 |
| US20170321139A1 (en) * | 2011-04-15 | 2017-11-09 | Carbon Technology Holdings, LLC | High-carbon biogenic reagents and uses thereof |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2172647C1 (ru) * | 2000-06-16 | 2001-08-27 | Региональная общественная организация Институт эколого-технологических проблем | Способ получения железоуглеродного катализатора селективного окислительного разложения сероводорода |
| RU2333887C1 (ru) * | 2007-03-21 | 2008-09-20 | Открытое акционерное общество "АРТИ" | Способ получения сорбента |
| US20170321139A1 (en) * | 2011-04-15 | 2017-11-09 | Carbon Technology Holdings, LLC | High-carbon biogenic reagents and uses thereof |
| RU2518579C1 (ru) * | 2012-12-26 | 2014-06-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) | Способ получения углеродного адсорбента |
| RU2547740C2 (ru) * | 2013-04-30 | 2015-04-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Способ получения ферромагнитного углеродного сорбента |
| CN104549145A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-29 | 浙江理工大学 | 一种二氧化钛/木质纤维素基活性炭复合材料及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808985C1 (ru) * | 2023-03-28 | 2023-12-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Способ получения металл-оксид-углеродного композиционного материала |
| RU2808979C1 (ru) * | 2023-03-28 | 2023-12-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Катализатор для термолиза перхлората аммония в виде металл-оксид-углеродного композиционного материала |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Horikawa et al. | Characteristics and humidity control capacity of activated carbon from bamboo | |
| JP6760583B2 (ja) | 活性炭の製造方法 | |
| JP5528036B2 (ja) | 炭素系固体酸及びその製造方法 | |
| JP2688386B2 (ja) | 炭素触媒によるＳＯｘの除去方法 | |
| CN118437274B (zh) | 一种高吸附量吸附剂的制备方法及吸附剂 | |
| KR101140990B1 (ko) | 하수슬러지를 이용한 활성탄의 제조방법 | |
| RU2391290C1 (ru) | Способ получения активного угля | |
| CN112156756A (zh) | 一种玉米秸秆炭基纳米吸附剂及其制备方法 | |
| CN113651324B (zh) | 一种污泥炭的制备方法及其应用 | |
| KR102544657B1 (ko) | 물리적 활성화를 이용한 활성탄의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 활성탄 | |
| RU2776277C1 (ru) | Способ получения медь-никель-оксид-углеродного композиционного материала | |
| CN117361529A (zh) | 一种硫掺杂的多孔碳基二氧化碳吸附剂的制备方法 | |
| CN116855266A (zh) | 一种热解制备高性能生物碳和能量回收耦合化的方法 | |
| CN115784230A (zh) | 一种炭复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN116355642B (zh) | 一种分子筛联合海藻炭分级催化热解生物质制备轻质芳烃与单酚产品的方法 | |
| Ajayi et al. | A comparative study of thermal and chemical activation of Canarium Schweinfurthii Nutshell | |
| JP4919253B2 (ja) | 生物由来の有機性資源処理方法およびそのシステム | |
| US6114273A (en) | Method for sox removal by catalytic carbon | |
| CN101269811A (zh) | 一种高碳收率沥青基球形活性炭的制备方法 | |
| CN114671432A (zh) | 一种煤基高性能co2吸附用活性炭材料的制备方法 | |
| RU2808985C1 (ru) | Способ получения металл-оксид-углеродного композиционного материала | |
| CN110013828B (zh) | 一种用于烟气脱汞的改性活性炭材料的制备方法 | |
| CN116986592B (zh) | 一种二氧化碳气氛中连续热解并活化生物质制备高品质活性炭的方法 | |
| EA039799B1 (ru) | Способ получения активированного мезопористого угля из лигнинсодержащего сырья | |
| Laila et al. | Valorization of Indonesian Cassava (Manihot esculenta) Stem Waste into Activated Carbon for Efficient Antibiotic Removal from Aqueous Media |