Введение
ГЛАВА 1 Аналитический обзор 12
1.1 Активные угли. Общая характеристика промышленных активных углей... 12
1.2 Физико-химические основы технологии формования углеродных сорбентов 15
1.2.1 Факторы, влияющие на процесс формования углеродных сорбентов 17
1.2.1.1 Физико-химический фактор. 17
1.2.1.2 Механический фактор 21
1.3 Основные способы формования в технологии углеродных сорбентов 22
1.3.1 Брикетирование 23
1.3.2 Экструзия 24
1.3.3 Закатка 25
1.3.4 «Золь – гель» способ 27
1.4 Гранулирование в жидкой среде 28
1.4.1 Физико-химические основы жидкостной грануляции углей 29
1.5 Очистка водных и воздушных сред от органических загрязнителей на активных углях 40
1.6 Химические свойства поверхности активных углей 42
1.6.1 Состав и структура поверхностных функциональных групп и связанные с ними сорбционные свойства активных углей 42
1.6.2 Электрохимические свойства углеродной поверхности 46
1.7 Модифицирование поверхности углеродных сорбентов гетероатомами 48
1.8 Выводы из аналитического обзора 51
1.9 Цель и задачи работы 52
ГЛАВА 2 Характеристика объектов исследования, методы получения и исследования материалов
2.1 Характеристика исходного сырья 54
2.2 Методы получения сферических активных углей
2.2.1 Метод формования гранулята 57
2.2.2 Метод проведения карбонизации 59
2.2.3 Метод проведения активации 59
2.3 Методы модифицирования активного угля 61
2.3.1 Метод модифицирования активного угля азотсодержащими добавками... 61
2.3.2 Метод модифицирования активного угля фуллеренами 61
2.4 Методы исследования исходного сырья, гранулята и полученных сферических активных углей 63
2.4.1 Метод оценки дисперсности угольной пыли 64
2.4.2 Метод определения фракционного состава 65
2.4.3 Метод исследования материалов методом дифференциально термического анализа 65
2.4.4 Метод определения сферичности и округлости 65
2.4.5 Метод определения аэродинамического сопротивления 66
2.4.6 Методы исследования характеристик пористой структуры 67
2.4.7 Методы определения пикнометрической, кажущейся и насыпной плотностей 67
2.4.8 Метод определения механической прочности на истирание 67
2.4.9 Метод определения зольности
2.4.10 Метод определения сорбционной емкости по метиленовому голубому 68
2.4.11 Метод определения сорбционной емкости по йоду 68
2.4.12 Метод получения изотерм адсорбции по парам воды 68
2.4.13 Метод определения функциональных групп на углеродных сорбентах 68
2.4.14 Метод определения времени защитного действия 68
2.4.15 Метод определения гидрофобности активных углей 69
2.4.16 Метод определения равновесного электродного потенциала смачивания углеродных сорбентов 71
2.4.17 Метод определения сорбционной емкости по растворенным ПАВ 72
2.4.18 Метод определения сорбционной емкости по растворенным
нефтепродуктам 73
2.4.19 Метод определения сорбционной емкости по растворенному бензолу 73
2.4.20 Метод определения сорбционной емкости по фенолу 73
2.4.21 Метод определения сорбционной емкости по растворенной в воде
трехкомпонентной смеси органических веществ 73
2.4.22 Метод проведения инфракрасной спектроскопии 74
ГЛАВА 3 Получение и исследование сферических активных углей, формованных методом жидкостной грануляции 75
3.1 Определение основных параметров процесса формования и исследование сферических активных углей... 75
3.2 Основные характеристики промышленных и разработанных активных углей 85
3.3 Влияние поверхностно-активных веществ на характеристики сферических углей 88
3.4 Влияние углеродсодержащей основы на процесс формования и свойства сферических активных углей
3.4.1 Получение сферических сорбентов из ископаемых углей 91
3.4.2 Получение сферических сорбентов из древесного карбонизата 93
3.5 Выводы по главе 98
ГЛАВА 4 Модифицирование активных углей различными добавками 100
4.1 Отработка методики модифицирования азотсодержащими добавками на
промышленных гранулированных активных углей 100
4.1.1 Влияние модифицирования гранулированного активного угля марки АГ 5 азотсодержащими добавками на очистку влажных воздушных сред от органических загрязнителей 100
4.1.2 Влияние модифицирования гранулированного активного угля марки АГ-5 азотсодержащими добавками на очистку водных сред от органических загрязнителей 108
4.2 Модифицирование углеродной поверхности фуллеренами 113
4.2.1 Модифицирование азотсодержащей добавкой и фуллеренами сферического угля, формованного методом жидкостной грануляции 115
4.3 Выводы по главе 122
ГЛАВА 5 Перспективные направления применения сферических модифицированных активных углей 123
5.1 Применение сферических модифицированных углей для очистки водных сред от органических веществ 123
5.2 Применение сферических модифицированных углей для очистки влажных газовых сред от органических веществ 131
5.3 Выводы по главе 133
Заключение 134
Список сокращений и условных обозначений 136
Список литературы
