«БАУ-А» БЕЛСЕНДІРІЛГЕН КӨМІРДІ ТҰЗ ҚЫШҚЫЛЫМЕН СҰЙЫҚ-ФАЗАЛЫ ТОТЫҚТЫРУДЫҢ ОНЫҢ БЕТТІК ҚҰРЫЛЫМЫНА ӘСЕРІН ЗЕРТТЕУ

Белсендірілген көмір көп жағдайда тасымалдаушы ретінде катализатор өндірісінде және медицинада мен фармацевтикада саласында сорбент ретінде, сонымен қатар табиғи және металлургия өнеркәсібінің қалдық суын әртүрлі қосылыстардан тазарту және де металл иондарын концентрациялау үшін кеңінен қолданылады. Белсендірілген көмірді әр салада қолдану, оған қойылатын талаптың да әр қилы болуына жол ашады. Сорбциялық, құрылымдық және текстуралық сипаттамалар белсендірілген көмірдің негізгі қасиеттерін анықтайтындығы белгілі. Қасиеті алдын ала белгіленген материалдар алу үшін белсендірілген көмірлердің беттік құрылымын алдын ала түрлі агенттермен модификациялау жүзеге асырылады. Зерттеу жұмысында «БАУ-А» маркалы тауарлық белсендірілген көмірді тұз қышқылымен сұйық-фазалы тотықтыру арқылы оның беттік –құрылымы мен морфологиясын жақсарту жұмысы орындалды. ИҚ-спектроскопия әдісі көмегімен тұз қышқылымен модификацияланған белсендірілген көмір құрылымынан оттекті гидроксил және фенол, сонымен қатар карбоксил, лактон және хинон функционалды топтарды анықталды. Модификация үрдісі өз кезегінде көмірдің морфо логиясына әсер етіп, оның құрылымын ұйымдасқан түрге ауыстырады. Тұз қышқылымен модификациядан кейін кеуек өлшемі 4,264–5,778 мкм дейін төмендеп, макрокеуек өлшемдері 31,57–73,32 микронға сәйкес келді. XRD талдауы модификациядан кейін 2θ – 29° және 43° аймақтардың қарқындылығының төмендеуін анықтады, бұл белгілі бір кристалдық құрылымы бар кейбір минералдардың, мысалы, Na, Ca, Mg жойылғанын көрсетеді.

1. Joanna Sreńscek-Nazzal, Adrianna Kamińska, Piotr Miądlicki, Agnieszka Wróblewska, Karolina Kiełbasa, Rafał Jan Wróbel, Jarosław Serafin, Beata Michalkiewicz Activated Carbon Modification towards Efficient Catalyst for High Value-Added Products Synthesis from Alpha-Pinene // Materials 2021, 14 (24), 7811. https://doi.org/10.3390/ma14247811

2. T.M. Alslaibi, I. Abustan, M.A. Ahmad.; A review: Production of activated carbon from agricultural byproducts via conventional and microwave heating // J Chem technol biot 88, – 1183–1190 (2013). https://doi.org/10.1002/jctb.4028

3. Agarwal, B., Thakur, P. K, Balomajumder, C.; Use of iron-impregnated granular activated carbon for co-adsorptive removal of phenol and cyanide: insight into equilibrium and kinetics. Chemical Engineering Communications, 200(9), 1278–1292 (2013). https://doi.org/10.1080/00986445.2012.744749

4. O. Ioannidou, A. Zabaniotou.; Agricultural residues as precursors for activated carbon production – A review// Renewable and Sustainable Energy Reviews Vol. 11, Issue 9, December 2007, P. 1966–2005 (2007). https://doi.org/10.1016/j.rser.2006.03.013

5. M. Kubota, A. Hata, H. Matsuda; Preparation of activated carbon from phenolic resin by KOH chemical activation under microwave heating // Carbon Volume 47, Issue 12, October 2009, P. 2805–2811. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2009.06.024

6. Yafei Liu, Zhonghua Hu, Kun Xu, Xiangwei Zheng, Qiang Gao.; Surface Modification and Performance of Activated Carbon Electrode Material // Acta Physico-Chimica Sinica Volume 24, Issue 7, July 2008, P. 11431148. https://doi.org/10.1016/S1872-1508(08)60049-2

7. Teck Nam Ang, Brent R. Young, Rob Burrell, Matthew Taylor, Mohamed Kheireddine Aroua, Saeid Baroutian; Oxidative hydrothermal surface modification of activated carbon for sevoflurane removal // Chemosphere, Vol. 264, Part 2, February 2021, 128535; https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.128535

8. N.Wibowo, L.Setyadhi, D.Wibowo, J.Setiawan, S.Ismadji.; Adsorption of benzene and toluene from aqueous solutions onto activated carbon and its acid and heat treated forms: Influence of surface chemistry on adsorption// Journal of Hazardous Materials 146 (2007) 237–242. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.12.011

9. Mengran Liu, Cong Xiao.; Research progress on modification of activated carbon // E3S Web of Conferences 38, 02005 (2018). https://doi.org/10.1051/e3sconf/20183802005

10. Sonia Żółtowska, Zuzanna Bielan, Joanna Zembrzuska, Katarzyna Siwińska-Ciesielczyk, Adam Piasecki, Anna Zielińska-Jurek, Teofil Jesionowski. Modification of structured bio‑carbon derived from spongin-based scaffolds with nickel compounds to produce a functional catalyst for reduction and oxidation reactions: Potential for use in environmental protection // Science of The Total Environment Vol. 794, 10 November 2021, 148692. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148692

11. G. Yuan, M. A. Keane.; Liquid phase hydrodechlorination of chlorophenols over Pd/C and Pd/Al2O3: a consideration of HCl//catalyst interactions and solution pH effects Applied Catalysis B: Environmental. Vol. 52, Issue 4, 8 October 2004, P. 301–314. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2004.04.015

12. Ana M. Carvajal-Bernal, Fernando Gómez, Liliana Giraldo, Juan C. Moreno Pirajá.; Chemical modification of activated carbons and its effect on the adsorption of phenolic compounds/ Ingeniería Y Competitividad, Vol. 17, No. 1, P. 109–119 (2015).

13. H. M. Roy, C. M. Wai, T. Yuan, J. K. Kim, W. D. Marshall.; Catalytic hyrodechlorination of chlorophenols in aqueous solution under mild conditions // Applied Catalysis A: General Vol. 271, Issues 1–2, 10 September 2004, P. 137–143, 271, 137–147. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2004.02.053

14. S. B. Halligudi, B. M. Devassay, A. Ghosh, V.; Ravikumar. Kinetic study of vapor phase hydrodechlorination of halons by Pd supported catalysts // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical Vol. 184, Issues 1–2, 17 June 2002, P. 175–181. https://doi.org/10.1016/S13811169(01)00391-0

15. Abdel-Nasser A. El-Hendawy. Influence of HNO3 oxidation on the structure and adsorptive properties of corncobbased activated carbon // Carbon 41 (2003) 713–722; https://doi.org/10.1016/S0008-6223(03)00029-0

16. Guo, Y., Li, Y., Wang, J., Zhu, T., & Ye, M. (2014).; Effects of activated carbon properties on chlorobenzene adsorption and adsorption product analysis // Chemical Engineering Journal, 236, 506–512. https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.10.017

17. Yakout SM, Sharaf El-Deen G.; Characterization of activated carbon prepared by phosphoric acid activation of olive stones // Arabian Journal of Chemistry 2016; 9: S1155–S1162. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2011.12.002

18. Kabdrakhmanova S., Shaimardan E., Akatan K., Selenova B., Zhilkashinova A., Erbolatuly D., Skakov M. Preparation and Characterization of the Catalyst Based on the Copper Nanoparticles // International Journal of Nanoscience and Nanotechnology. Vol. 18, No. 1, 2022, P. 1–10.

19. Akatan K., Kabdrakhmanova S.K., Shaimardan E., Ospanova Zh., Selenova S., Toktarbay Zh. Application of X-Ray Diffraction Method for Research of Copper Nanoparticles Obtained by Using Chemical Method // Oxidation Communications. – 2019. –42(4), Р. 462–467.

20. L. Lu, V. Sahajwalla, C. Kong, D. Harris.; Quantitative xray diffraction analysis and its application to various coals // Carbon 39 (2001) 1821–1833. https://doi.org/10.1016/S0008-6223(00)00318-3