Строение и сорбционные свойства активированных углей, полученных из предварительно карбонизованной коры кедра

Abstract

Приведены результаты исследования влияния температуры и скорости нагрева в процессе предварительной карбонизации коры кедра на формирование пористой структуры и сорбционные свойства активированных углей (АУ), полученных при последующей активации карбонизатов в присутствии гидроксида калия. Установлено, что наиболее развитой пористой структурой обладают АУ из коры кедра, карбонизованной при 300 °C со скоростью нагрева 10 и 80 °C/мин (удельная поверхность 1557 и 1606 м2/г, объем пор 0,71 и 0,89 см3/г соответственно). Показано, что сорбционная активность получаемых АУ в отношении йода определяется величиной их удельной поверхности и объема микропор, а в отношении метиленового синего – объемом мезопор. Величина сорбции витамина В12 с высокой достоверностью аппроксимации (R 2 = 0.966) зависит от среднего размера пор АУ. Максимальной сорбцией йода характеризуется АУ из коры кедра, карбонизованной при 300 °C со скоростью нагрева 10 °/мин, а сорбция метиленового синего и витамина В12 – АУ из коры кедра, карбонизованной при 300 °C со скоростью нагрева 80 °/мин. Сорбционная способность АУ из коры кедра в отношении изученных маркерных веществ в 1,3, 1,9 и 1,5 раза выше, чем коммерческого активного угля медицинского назначения

The results of a study of the effect of temperature and heating rate in the process of preliminary carbonization of cedar bark on the formation of a porous structure and sorption properties of active carbons obtained by subsequent activation of the carbonizats in the presence of potassium hydroxide are presented. It was determined that active carbon (AC) from cedar bark, carbonized at 300 °C with a heating rate of 10 and 80 °C/min, have the most developed porous structure (specific surface is 1557 and 1606 m2/g, pore volume is 0.71 and 0.89 cm3/g, respectively). It was shown that the sorption activity of obtaining AC regarding iodine is determined by the specific surface area and micropore volume, and the sorption activity of methylene blue – by the mesopore volume. The amount of vitamin B 12 sorption depends with a high approximation accuracy (R 2 = 0.966) on the average pore size of AC. The AC produced from cedar bark, carbonized at 300 °C with a heating rate of 10 °/min, is characterized by the maximum sorption of iodine. The AC produced from cedar bark, carbonized at 300 °C with a heating rate of 80 °/min is highly active in sorption of methylene blue and vitamin B 12. Sorption properties of AC from cedar bark in relation to the studied marker substances are 1.3–1.9 times higher than commercial active carbon for medical purposes