Development of brown coal porosity under thermolysis with alkalis of different nature
Анотація
A comparison has been made of porous structure characteristics of thermolysis (800°С, 1 h) solid products from Aleksandria brown coal (BC) and “BC-MOH” (М=Li, Na, K) compounds prepared by impregnation of coal with alkali metal hydroxide aqueous solution. Porous structure characteristics were calculated by different methods basing on data of low-temperature (77 К) adsorption-desorption nitrogen isotherms. Hydroxides MOH were found to promote adsorbent porosity development; total pore volume increase with increasing cation diameter. In alkali presence, ~ 4 nm diameter pores are mostly developed and this effect becomes more evident in a row of alkali LiОН < NaОН < KОН. Potassium hydroxide promotes micropore (≤ 2 nm) development, LiОН and NaОН – inhibit it. КОН is the most effective reagent for brown coal conversion into adsorbents.
Посилання
Marsh H., Yan D.S., O’Grady T.M., Wennerberg A. Formation of active carbons from cokes using potassium hydroxide // Carbon. – 1984. – V. 22, № 6. – P. 603 – 611.
Activated carbon synthesis from bituminous coals by chemical activation / M.Jagtoyen, M. Stewart, R. Rathbone, F. Derbyshire // Fuel. – 1993. – V. 72, № 5. – P. 713.
XRD-evaluation of KOH activation process and influence of coal rank / N. Yoshizawa, K. Maruyama, Y. Yamada, E. Ishikawa, M. Kobayashi, Y. Toda, M. Shiraishi // Fuel. – 2002. – V. 81, № 15. – P. 1717 – 1722.
Получение активированных углей при термолизе бурого угля, импрегнированного гидроксидами натрия или калия / Ю.В. Тамаркина, Л.А. Маслова, Т.В. Хабарова, В.А. Кучеренко // Вопросы химии и химической технологии. – 2007. – №5. – С. 193 –197.
Адсорбционные свойства углеродных материалов, полученных термолизом бурого угля в присутствии гидроксидов щелочных металлов / Ю.В. Тамаркина, Л.А. Маслова, Т.В. Хабарова, В.А. Кучеренко // Журн. прикл. химии. – 2008. – Т. 81, вып. 7. – С. 1088 – 1091.
Тамаркина Ю.В. Конверсия Александрийского бурого угля в адсорбенты путем химической активации // Углехим. журн. – 2005. – № 5-6. – С. 32 – 36.
Окисление и самовозгорание твердого топлива / В.И. Саранчук, Д. Русчев, В.К. Семененко и др. – Киев: Наук. думка, 1994. – 264 с.
Brunauer S., Emmett P.H., Teller E. Adsorption of gases in multimolecular layers // J. Am. Chem. Soc. – 1938. – V. 60, № 2. – P. 309 – 319.
Джейкобс П., Томпкинс Ф. Поверхность твердых тел / Химия твердого состояния. – М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. – С. 125 – 166.
Barret E.P., Joyner L.C., Halenda P.P. The determination of pore volume and area distributions in porous substances. I. Computations from nitrogen isotherms // J. Am. Chem. Soc. – 1951. – V. 73, № 1. – P. 373 – 380.
Dollimore D., Heal G.R. An improved method for the calculation of pore size distribution from adsorption data // J. Appl. Chem. – 1964. – V. 14, № 1. – P. 109 – 114.
. The t-curve of multimolecular N2-adsorption / J.H. Boer, B.C. Lippens, B.G. Lippens, J.C.P. Broekhoff, A. van den Heuvel, Th. J. Osinga // J. Colloid Interface Sci. – 1966. – V. 21, № 4. – Р. 405 – 414.
Дубинин М.М., Радушкевич Л.В. К вопросу об уравнении характеристической кривой для активных углей // Доклады АН СССР. – 1947. – Т. 55, № 4. – С. 331 – 334.
Horvath G., Kawazoe K. Method for the calculation of effective pore size distribution in molecular sieve carbon // J. Chem. Eng. Japan. – 1983. – V. 16, № 5. – P. 470 – 475.
Saito A., Foley H.C. Curvature and parametric sensitivity in models for adsorption in micropores // AlChE Journal. – 1991. – V. 37. – P. 429 – 436.
Evans R., Marconi U., Tarazona P.J. Capillary condensation and adsorption in cylindrical and slit-like pores // Chem. Soc. Faraday Trans. II. – 1986. – V. 82. – P. 1763 –1787.
Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. Под. ред. Б.Г. Линсена. – М.: Мир, 1973. – 654 с.
