Characteristics and Adsorption Properties of Carbon Nanomaterials, Obtained by Self-Propagating High-Temperature Synthesis

Представлены результаты исследования углеродных наноматериалов (УНМ), синтезированных карбонизацией растительной биомассы в условиях процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Впервые предложено использовать для производства УНМ стебли борщевика Сосновского. Была проведена...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Journal of Siberian Federal University. Chemistry 2024-07, Vol.17 (3), p.457-468
Main Authors: Kocheva, Lyudmila S, Voznyakovskii, Alexander P, Karmanov, Anatoly P, Rachkova, Natalya G, Bogdanovich, Nikolai I, Demin, Valery A
Format: Article
Language:Russian
Subjects:
Adsorption
Aqueous solutions
Biomass
Biopolymers
Carbon
Carbonation
Chemical analysis
Lignocellulose
Low temperature
Nanomaterials
Plant layout
Porous media
Raw materials
Self propagating high temperature synthesis
Online Access:Get full text
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Description
Summary:Представлены результаты исследования углеродных наноматериалов (УНМ), синтезированных карбонизацией растительной биомассы в условиях процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Впервые предложено использовать для производства УНМ стебли борщевика Сосновского. Была проведена оценка влияния условий синтеза на сорбционные характеристики образцов. Показано, что в результате карбонизации биополимеров в условиях процесса СВС происходит кардинальная трансформация исходной материала, о чем свидетельствуют результаты химического анализа и данные, полученные методами сканирующей электронной микроскопии. Методом низкотемпературной адсорбции азота показано, что карбонизация исходного биосырья (прекурсора) приводит к формированию развитой поверхностно-пористой структуры карбонизированного продукта. При этом величина удельной поверхности полученных порошков наноуглеродов на два порядка превышает площадь поверхности порошков исходной растительной биомассы. Установлены основные закономерности процессов адсорбции урана (VI) из водных сред с низкой концентрацией (0,625мкг/мл). Было обнаружено, что образцы исследуемых углеродных наноматсриалов характеризуются прочным удержанием урана, значительное количество которого (67-70 %) не десорбируется ни водой, ни водными растворами CH3COONH4 и HCI (1 М). Установлена взаимосвязь между параметрами поверхностно-пористой структуры и показателями адсорбции-десорбции. Полученные результаты свидетельствуют о высоком инновационном потенциале УНМ.
ISSN:1998-2836
2313-6049