- •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 скорости при окислении удунв, уунв, уn234
Параметр |
УN234 |
УДУНВ |
УУНВ |
Стадия 1 |
|||
Количество углерода, подвергнутого окислению, % |
5 |
0,3 |
80 - 90 |
Еа1, кДж |
69 |
124 |
224 |
Константа скорости, мин -1 |
1,26E-01 |
1,80E-3 |
8,08E-10 |
Стадия 2 |
|||
Количество углерода, подвергнутого окислению, % |
50 |
50 |
20 - 10 |
Еа2, кДж |
205 |
190 |
631 |
Константа скорости, мин -1 |
2,12E-05 |
1,06E-05 |
1,54E-24 |
Стадия 3 |
|||
Количество углерода, подвергнутого окислению, % |
50 |
50 |
|
Еа3, кДж |
508 |
723 |
|
Константа скорости, мин -1 |
1,04E-18 |
4,93E-28 |
|
При окислении УДУНВ и УN234, как уже говорилось, отмечалось три стадии окисления. Хотелось бы отметить, что на первой стадии окисления этих материалов подвергается газификации пиролитический углерод, отложившийся на поверхности, о чем свидетельствуют низкие значения энергий активации. На второй стадии, для этих материалов, окислению подвергается основа композита, иными словами ДУНВ и N234. Такое предположение сделано на основе того, что энергии активации при окислении на первой стадии исходных ДУНВ, N234 с энергиями активации при окислении уплотненных материалов соизмеримы (см. таб. 11 и таб. 8). На третьей стадии окислению подвергается пиролитический углерод, отложившийся в пористом пространстве материалов и основа композита. Энергия активации окисления на третьей стадии в 1,5 раза выше, чем для второй стадии исходных материалов.
Необходимо отметить энергия активации первой стадии окисления УУНВ сопоставима с энергией активации для первой стадии окисления исходных УНВ.
На рисунке 38 представлена зависимость удельной адсорбционной поверхности, а на рисунке 39 представлена зависимость сорбционной активности от степени активации УУКМ.
Рис. 38. Зависимость удельной адсорбционной поверхности от степени активации уплотненных материалов.
- УN234, - УДУНВ, - УУНВ
Рис. 39. Зависимость сорбционной активности от степени активации уплотненных материалов.
- УN234, - УДУНВ, - УУНВ
Из рисунка 40 видно, что при малых степенях окисления (до 5 %) увеличение удельной адсорбционной поверхности и сорбционной активности снижается. При дальнейшем окислении наблюдается значительное увеличение этих показателей, за счет развития пористого пространства.
2.5. Сравнение сорбционных характеристик полученных уукм с характеристиками существующих сорбентов такого типа.
В таблице 12 представлены параметры сорбционные характеристики полученных нами УУКМ и некоторых существующих углеродных сорбентов.
Таблица 12
