- •Федеральное агентство по образованию
- •Содержание:
- •Введение
- •1.Литературный обзор.
- •1.1. Углерод – углеродные материалы на основе ту.
- •1.1.1. Заполнение пористого пространства пироуглеродом (зауглероживание).
- •Константы скорости образования пу, при различных температурах с использованием метана и ацетилена.
- •1.1.2. Формирование пористой структуры в процессе активации уплотненной матрицы.
- •1.1.3. Модифицирование поверхностных свойств углеродных носителей
- •1.1.4. Свойства пористых уукм, типа “Сибунит”.
- •Свойства пористых углеродных материалов типа сибунита
- •1.2. Углеродные нановолокна
- •1.2.2. Морфология унв
- •2. Экспериментальная часть.
- •2.1. Определение адсорбционной активности по метиловому оранжевому
- •2.1.1. Построение градуировочного графика
- •2.1.2. Проведение анализа
- •2.2. Метод КомпАс.
- •2.2.1. Определение удельной адсорбционной поверхности углеродных материалов по методу КомпАс
- •2.2.2 Определение структурности и дисперсности углеродных материалов по методу КомпАс
- •Формулы расчета характеристик дисперсного материала
- •2.3. Отработка методики определения окислительной стабильности углеродных материалов
- •2.3.1. Неизотермический режим.
- •Расчет линеаризации температурной зависимости для 1 участка сажи n234
- •Кинетические параметры для саж n234 и n234gr
- •2.3.2. Изотермический режим.
- •Скорости реакции на расчетных участках
- •Значения констант скоростей для саж n234 и n234 gr.
- •Энергия активации саж n234 и n234gr, при окислении в изотермическом режиме.
- •2.4.Результаты исследований и их обсуждение
- •2.4.1.Изучение свойств исходных материалов
- •Значения энергий активации и констант скоростей окисления исходных образцов
- •2.4.2. Изучение закономерностей уплотнения пиролитическим углеродом исходных материалов и свойств образующегося продукта
- •Сорбционная активность уплотненных (степень заполнения 100 %) материалов
- •2.4.3. Изучение закономерностей активации уплотненных материалов и свойств образующегося продукта
- •Значения энергий активации и констант скорости при окислении удунв, уунв, уn234
- •2.5. Сравнение сорбционных характеристик полученных уукм с характеристиками существующих сорбентов такого типа.
- •Сорбционные характеристики углеродных материалов
- •Список литературы:
Значения энергий активации и констант скоростей окисления исходных образцов
Показатель |
Образец |
||
N234 |
ДУНВ |
УНВ |
|
Стадия 1 |
|||
Количество углерода подвергнутого окислению, % |
27 |
50 |
45 |
Еа1, кДж |
231 |
193 |
207 |
Константа скорости, мин -1 • 108 |
0,89 |
2,57 |
5,53 |
Стадия 2 |
|||
Количество углерода подвергнутого окислению, % |
73 |
50 |
55 |
Еа2, кДЖ |
497 |
490 |
492 |
Константа скорости, мин -1 • 1018 |
6,65 |
0,17 |
1,97 |
Для сажи энергия активации на первой стадии окисления оказывается выше, чем для ДУНВ и УНВ, что обусловлено более высокой степенью графитации углерода, входящего в состав сажи. Для ДУНВ и УНВ количество углерода окисляемого на 1 и 2 стадиях, а также энергии активации для стадий имеют схожие значения
На рис. 31 представлена гистограмма, показывающая изменение удельной адсорбционной поверхности от степени окисления, а на рис. 32 представлена гистограмма зависимости сорбционной емкости образцов.
Рис. 31 Зависимость увеличения удельной адсорбционной поверхности от степени окисления
-
сажа марки N234,
- ДУНВ,
- УНВ
Рис. 32. Зависимость изменения сорбционной активности от степени окисления
- сажа марки N234, - ДУНВ, - УНВ
Следует отметить, что степени окисления, соответствующие точкам перелома на логарифмической (см. рис. 30) зависимости рассматриваются нами как показатели характеризующие материал. К ним же (показателям характеристик материалов) нами добавлены точки со степенями окисления 5 % и 80 %. Поэтому определение удельной адсорбционной поверхности и сорбционной активности проводилось для образцов при этих степенях окисления.
Анализ представленной на рис. 31 и 32 информации, показывает, что при окислении исходных углеродных материалов наблюдается возрастание значений рассматриваемых характеристик. Полученные результаты обусловлены тем, что в процессе окисления перегородки между соседними порами разрушаются, увеличивается диаметр пор, или иными словами формируется внутреннее пористое пространство, в результате чего материалы становятся более сорбционно емкими. Некоторое снижение сорбционной активности материалов при 5 % степени окисления объясняется тем, что образуются микропоры, недоступные для сорбирующейся жидкости. Поэтому и наблюдается незначительное снижение сорбционной активности при незначительном увеличение удельной адсорбционной поверхности. Следует отметить, что при 80 % окисления для УНВ удельная адсорбционная поверхность значительно снижается. Это связано с тем, что 80 % активного для адсорбции газа углерода окислилось и в материале основной объем занимает металл, входящий в состав УНВ.
