новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Анализ рынка сумок и пакетов из спанбонда
Анализ рынка гидролизированного коллагена в России
Исследование мирового рынка вазелина
Исследование рынка марганцевой руды в России
Анализ рынка этилендиамина в России
Анализ рынка триэтилентетрамина в России
Анализ рынка диэтилентриамина в России
Анализ рынка полиэтиленполиамина в России
Анализ рынка микробарита в России
Исследование рынка синтетических моющих средств в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Полимеры

Углеродные волокнистые материалы – сорбенты


Активированные углеродные волокнистые материалы – уникальные сорбенты, которые используются во многих областях промышленности и техники. Для придания им особых свойств и специфической сорбционной активности проводят их модификацию. Модификация может проводиться либо физическими методам, например, дополнительная термообработка сорбентов, либо за счет химической (электрохимической) обработки, например, окисление азотной кислотой или импрегнирование химически активными веществами.


 

Способы получения активированных материалов (углеродных активированных волокон в частности)
Наиболее приемлемо и с технологической, и с экономической точек зрения получение активированных углеродных волокон методом газофазной активации, при этом применяются пар, углекислый газ либо кислород. Сначала полимерные волокнистые материалы подвергают карбонизации (высокотемпературной обработке при температуре 650-950°С), затем проводят активацию карбонизованного волокнистого материала и получают уже активированный сорбент.

Таблица. 1. Свойства активированных углеродных волокон (АУВ) и активированных углей.

Характеристики

Тип углеродного сорбента
АУВ ПАНАУВ ГЦАУВ ПЕКАУВ ФФСАктивированные угли
Диаметр, мкм6-117-1811-179-101000-3000
Удельная поверхность, м2700-1200700-1550700-2200700-2500500-950
Внешняя удельная поверхность, м2/г1,0-1,51,0-2,00,5-1,00,2-0,70,01
Диаметр пор, нм2-31-31-31-34-6
Адсорбция бензола, г/г0,20-0,400,20-0,550,20-0,600,20-0,750,20-0,35
Содержание углерода, %88-9192-9592-9592-9580-90

На сегодняшний день наиболее интересными сорбентами могут являться сорбенты, полученные на основе фенолформальдегидных смол, у которых удельная поверхность достигает 2500 м2/г, а в экспериментальных случаях и еще больше, на втором месте стоит гидратцеллюлоза. Полученные показатели являются стандартными, и сорбенты общепризнано имеют большое значение в производстве средств индивидуальной защиты, защитной одежды, очистки воздуха и так далее. Активированные углеродные волокна имеют рыхлую структуру. Они представляют собой образования связанных микрокристаллов, между которыми находится огромное количество пор, на наш взгляд это микрофибриллы гидроцеллюлозных волокон, которые так и сохранили свою структуру. Несмотря на то, что эти волокна имеют довольно высокие сорбционные показатели, все-таки в некоторых случаях они не удовлетворяют требованиям, которые сейчас выдвигаются. В частности назрела необходимость получения волокон сорбентов с электропроводящими характеристиками, то есть таких, которые мы могли бы использовать для прямой регенерации после адсорбции растворителей.
Зачастую в сорбционных процессах не учитывается то, что углеродные волокна сорбента – это не просто адсорбенты, которые связывают растворители или какие-то вещества в результате физической адсорбции, но, как правило, они являются полиамфолитами, правда емкость таких сорбентов, их обменные характеристики довольно низки. При очистке или тонкой доочистке питьевой воды или других жидкостей, это следует обязательно учитывать, и нами были предложены целая серия устройств, в которых были скомбинированы углеродные волокна аниониты, то есть обладающие анионогенными группами и катиониты. Эти волокна – катиониты – легко получаются путем окисления. Если волокна получены при температурах ниже 1100-1200°С, то у них довольно высокое сопротивление, что не позволяет их использовать в качестве проводников тока.

Области применения модифицированных углеродных волокнистых сорбентов
АУВ применяют: для тонкой доочистки питьевой воды; для очистки растворов от бактерий и вирусов; для очистки газовоздушных сред от таких газов как сероводород, аммиак и даже пары ртути; в системах регенерации активированных волокон за счет эффекта Джоуля, то есть за счет прямого нагрева электрическим током; и в накопителях электроэнергии.

Способы модификации.
Самыми простыми способами модификации являются химическое окисление, и электрохимическое окисление. Одним из простых методов является импрегнирование, то есть пропитка волокнистых сорбентов целым рядом солей. подбор этих солей и упрощение методики – это довольно важная технологическая задача. Инклюдирование нано- и микрочастиц металлов – это самый сложный способ модифицирования. Нано- и  микрочастицы металлов являются и катализаторами, и одновременно в ряде случаев увеличивают сорбционную способность по отношению, например, к вирусам и бактериям. Примером использования модифицированных медь- и серебросодержащих волокон, является их применение как для улавливания и разделения вирусов гриппа, так для адсорбции и иммобилизации бактериальных клеток. Волокна, содержащие частицы серебра, в зависимости от того, какова структура самих частиц серебра сорбируют в довольно высоких количествах бактерии и вирусы, и одновременно являются еще и бактерицидными.

Электропроводящие волокна
Нами были разработаны две технологические схемы, которые внедрены в производство и на их основе получены волокна с различными характеристиками. Удалось получить волокна с удельным электрическим сопротивлением в зависимости от условий получения от 12 до 110 мОм см, и при этом для целого ряда волокон было показано, что они способны удерживать на поверхности довольно высокие заряды – до 140, в некоторых случаях до 150 Фарад/см3. Такие волокна применяются для создания ионистеров.

Основные показатели токопроводящих АУВ

Свойства АУВ

Высокотемпературная обработка/активацияАктивация/дополнительная термообработка
КТТО УВМ1200°СКТТО УВМ1300°СКТТО УВМ1500°СТДТО1300°СТДТО1400°СТДТО1500°С
Степень активации305530553058305530553055
Vo, см30,400,640,390,640,400,640,300,550,300,500,250,40
Vми, см30,400,640,320,550,350,510,280,380,180,280,130,20
ρV, мОм см11014929492640184213311227
С, Ф/см3--9060908015080130100140110

Оказалось, что чем выше проводимость, тем больше заряд может быть удержан на поверхности углеродного волокна. Токопроводящие углеродные волокна могут быть использованы для создания накопителя или концентратора органических растворителей, регенерация волокон происходит за счет разогревания при пропускании прямого тока.
Это конечно не все способы модификации волокон, однако перечисленные способы позволяют расширять области применения углеродных волокон, и соответственно делают возможным их успешное распространение.

Выступление А.А. Лысенко, Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна, на 2-й международной конференции «Полимерные материалы XXI века», проходившей в рамках 14-й международной выставки «Химия-2007».

Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

БИОПРОИЗВОДНОЕ ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО ECO CIRCLE PLANTFIBER
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ INDUSTRIUM
ПОЛИМЕРЫ ИЗ CO2
DUPONT CORIAN В ОТДЕЛКЕ МЕТРО В НЕАПОЛЕ
ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ для ЛИТИЙ-ИОНЫХ БАТАРЕЙ
ШЛЕМЫ ИЗ СКРАПА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT CORIAN в ИНТЕРЬЕРАХ «АЭРОЭКСПРЕСС»
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ?
КАБЕЛЬНЫЕ ЛОТКИ CABLOFIL
ОБЛЕГЧЁННЫЕ ПЛИТЫ SUPERPAN STAR
ПЕРВЫЕ КАРБОНОВЫЕ ДИСКИ
БУДУЩЕЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОДИОДОВ
НОВЫЕ ПЛЕНКИ для ОПК
БРОНЯ НА ОСНОВЕ САПФИРА
ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ BASF ДЛЯ АВТОПРОМА
НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ПОЛИМЕРЫ из ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ ФОТОВОЛЬТАИКА
ПОЛИМЕРЫ из ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
КОМПОЗИТЫ, АРМИРОВАННЫЕ УГЛЕВОЛОКНОМ
НОВЫЕ ПРОДУКТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
НОВЫЕ РАСТВОРНЫЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫХ КАУЧУКИ (S-SBR) «LANXESS»
НАНОПОКРЫТИЯ для ТЕПЛИЦ
НОВЫЕ АДГЕЗИВЫ 3M для ЭЛЕКТРОНИКИ
ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ
БОЛЬШЕ ГРУЗОВ МОЖНО ПЕРЕВОЗИТЬ В БИГ-БЕГАХ
БИОИЗОПРЕН – БУДУЩЕЕ ШИННОЙ ОТРАСЛИ
«БЕЛКОВЫЕ» МИКРОСХЕМЫ
НОВЫЙ КОАЛЕСЦЕНТНЫЙ ФИЛЬТР GE
АВТОМАТИЗАЦИЯ на «ГАЛОПОЛИМЕРЕ»
НОВАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ BASF
ПОЛИЭФИРНЫЕ ТКАНИ ECO STORM
ОПАСНОСТЬ ДЕТСКОЙ БИЖУТЕРИИ
ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОСЛОЙНОГО ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЫТИЯ
УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА В АВТОПРОМЕ
«УМНАЯ» СИСТЕМА RFID КОНТРОЛЯ
«ХОЛЛОФАЙБЕР» как МЕЖВЕНЦОВЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ
НОВЫЙ ПРОТЕКТОРНЫЙ АГРЕГАТ «НИЖНЕКАМСКШИНА»
ЗАЩИТНЫЕ МАТЫ NEOPOLEN НА СПОРТИВНЫХ ТРАССАХ
НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT НА ЕВРО-2012
ПЕРЕРАБОТКА БИОМАССЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦБК
KELLOGG BROWN: технология получения пропилена из нафты

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved