Browsing by Subject "activated carbon"
Now showing 1 - 15 of 15
- Results Per Page
- Sort Options
Item Adsorption of oxypropionic acid by sokyrnytske’s deposit clinoptilolite(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Gumnycky, Y. M.; Gyvljud, A. M.The present article substantiates the theoretical bases lactic acid adsorption on mineral and carbon adsorbents. Monitoring of wastewater contaminated with wastes of dairy plants, estimation of quantities, peculiarities of wastes localization and estimation of toxicological impacts on the environment was carried out. The existing theoretical apparatus for adsorption processes description was analyzed. Adsorption process mechanism and methods for identification of experimental data in theoretical models was developed. Sorption capacity of zeolite to lactic acid in static conditions was experimentally investigated. Influence of acidity on equilibrium and speed of absorption of lactic acid was determined. Experimental data and theoretical models of adsorption were identified. Adsorption capasity of adsorbents was set. It has been established that carbon adsorbents are more selective to lactic acid then zeolites.Обґрунтовано теоретичні основи адсорбції оксіпропіонової (молочної) кислоти на мінеральних і вуглецевих адсорбентах. Проведено моніторинг стічних вод, забруднених відходами молокозаводів, здійснено оцінку обсягів, особливостей локалізації відходів та оцінку токсикологічних впливів на навколишнє середовище. Проаналізовано теоретичний апарат , що використовується для опису процесів адсорбції. Встановлено механізм адсорбції та розроблено методи для ідентифікації експериментальних даних у теоретичних моделях процесу. Експериментально досліджено сорбційну ємність цеоліту щодо оксіпропіонової кислоти в статичних умовах. Вивчено вплив кислотності на рівновагу і швидкість поглинання молочної кислоти. Зіставлено експериментальні дані та теоретичні моделі адсорбції. Встановлено адсорбційну ємність адсорбентів. Встановлено, що вуглецеві адсорбенти більш спорідненіщодо молочної кислоти, ніж цеоліти.Item Adsorption properties of low-bandgap solids(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Nikolenko, Mykola; Kostynyuk, Andry; Kalashnikov, JuryAdsorption of aromatic and heterocyclic compounds from aqueous solutions on Mn(III), Pb(IV), V(V) oxides and activated carbon under static conditions has been studied. The energies of occupied and unoccupied orbitals have been used as correlation parameters between the electronic and adsorptive properties of organic molecules. Frontier-controlled adsorptive mechanism is postulated for interpretation of the observed correlations for the specific adsorption of organic compounds on low-bandgap adsorbents. Вивчена адсорбція ароматичних і гетероциклічних сполук з водних розчинів на оксидах Mn(III), Pb(IV), V(V) та активованому вугіллі за статичних умов. Енергії зайнятих і вільних орбіталей використані як параметри кореляції між електронними і адсорбційними властивостями органічних молекул. На основі моделі орбітально-контрольованої адсорбції надано пояснення спостережуваним кореляціям для специфічної адсорбції органічних сполук на вузькозонних адсорбентах.Item Catalytic Performance of Copper-Manganese Supported on Activated Carbon Synthesized by Deposition-Precipitation Method(Видавництво Львівської політехніки, 2020-01-24) Kimi, Melody; Safiuddin, Bibie Nur Syafiqah; Pang, Suh Cem; University Malaysia SarawakНаночастинки CuMnx /активоване вугілля (AВ, x = 0,1; 0,2; 0,5 і 1) отримували методом висадження. Вивчено каталітичну характеристику CuMnx /AВ для окиснення бензилового спирту до бензальдегіду. Показано, що молярне співвідношення Mn відіграє важливу роль у каталітичній характеристиці. Оптимальна кількість Mn становить 0,1 при максимальному перетворенні бензилового спирту 63 %.Item Innovative method for reduction of mild steel corrosion in water by activated carbon from Ocimum Tenuiflorum(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Zulfareen, Nasarullah; Kannan, Kulanthi; Venugopal, ThiruvengadamThe activated carbon prepared from the bark of Ocimum Tenuiflorum reduces the amount of dissolved oxygen (DO) present in distilled water, which in turn reduces the rate of corrosion. The effects of DO, temperature and pH on the rate of mild steel corrosion were discussed. The inhibition efficiency of corrosion on mild steel was estimated by weight loss, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The inhibition efficiency increases with increase in temperature, pH and the mass of activated carbon. The adsorption of activated carbon follows Langmuir adsorption isotherm. The surface morphology of activated carbon was analysed by FT-IR and SEM. Показано, що активоване вугілля, яке отримують з кори туласі (Ocimum Tenuiflorum), зменшує кількість розчиненого кисню, присутнього в дистильованої води, і, як наслідок, швидкість корозії. Досліджено вплив розчиненого кисню, температури і рН на швидкість корозії м’якої сталі. За допомогою вагового, електрохімічного та імпедансного методів визначено інгібуючий ефект активованого вугілля. Показано, що ефективність інгібітування зростає з підвищенням температури, рН і маси активованого вугілля. Адсорбцію активованого вугілля описано ізотермою адсорбції Ленгмюра. Морфологія поверхні активованого вугілля визначена за допомогою Фур’є-спектроскопії та скануючої електронної мікроскопії.Item Iмпедансна спектроскопiя суперконденсатора на основi нанопористого активованого вуглецевого матерiалу(Видавництво Львівської політехніки, 2010) Бахматюк, Б. П.; Курепа, А. С.; Григорчак, I. I.У роботi, використовуючи iмпедансну спектроскопiю i комп’ютерне моделювання iмпедансних даних до еквiвалентних електричних схем межi роздiлу дослiдженого матерiалу з електролiтом, вивчено вплив хiмiчного складу електролiту на природу ємнiсних процесiв на поверхнi нанопористого вуглецевого матерiалу, отриманого з абрикосових кiсточок високотемпературною карбонiзацiєю i активацiєю у водянiй парi. На основi експериментально отриманих вольт-фарадних залежностей, визначено максимальнi ємнiснi показники суперконденсатора та механiзм його заряду. В работе, используя импедансную спектроскопию и компьютерное моделирование импедансных данных к эквивалентным электрическим схемам границы раздела исследуемого материала с электролитом, изучено влияние химического состава электролита на природу емкостных процессов на поверхности нанопористого углеродного материала, полученного из абрикосовых косточек высокотемпературной карбонизацией и активацией в водяном паре. На основе экспериментально полученных вольт-фарадных зависимостей, определены максимальные емкостные показатели суперконденсатора и механизм его заряда. In this paper it is studied the effect of the chemical composition of electrolyte on the capacitive nature of the processes on the surface of nanoporous carbon material derived from apricot pits by the high-temperature carbonization and activation in water vapor. The main methods of research were: impedance spectroscopy and computer simulation of impedance data to equivalent electrical circuits of interface between the material and the electrolyte. On the basis of experimentally obtained current-voltage relationships, determined the maximum capacity values of supercapacitors and mechanism of its charge.Item Physico-chemical and sorptive properties of nanocomposites based on zirconium(IV) oxide(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2014) Fedenko, Yuriy; Dontsova, Tatiana; Astrelin, ІgorNanocomposites “activated carbon–zirconium(IV) oxide” were synthesized by homogeneous precipitation. The obtained samples were characterized by X-ray analysis and electron microscopy. The chemical composition of the nanocomposites was determined by the thermal analysis. Sorption properties were determined. The degree of phosphate ions removal was almost 97 %. Синтезовано нанокомпозити «цирконій(IV) оксид–активоване вугілля» методом гомогенного осадження. Отримані зразки охарактеризовані ренгено-фазовим аналізом і електронною мікроскопією. За даними термічного аналізу встановлено хімічний склад нанокомпозитів. Досліджені сорбційні характеристики, за якими ступінь вилучення фосфат-йонів становила біля 97 %.Item Removal of Methylene Blue by Adsorption onto Activated Carbons Produced from Agricultural Wastes by Microwave Induced KOH Activation(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Kahoul, Ibtissem; Bougdah, Nabil; Djazi, Faycal; Djilani, Chahrazed; Magri, Pierre; Medjram, Mohamed Salah; University 20 August 1955-Skikda; University of LorraineДля видалення барвника метиленового си- нього з водних розчинів досліджено нове недороге активоване вугілля, одержане з лушпиння бобів (ЛБ), жолудя (ЛЖ) та мастикового дерева (ЛМ) під дією активованого мікрохвилями KOH. Проведено аналіз одержаних зразків з використанням термогравіметричного аналізу та скануючої електронної мікроскопії. Адсорбційні властивості вуглецю визначені з урахуванням впливу рН, часу контакту, кількості адсорбента та його початкової концентрації. Показано можливість використання ЛБ, ЛЖ та ЛМ як екологічних ефективних та недорогих адсорбентів для видалення метиленового синього барвника з водного розчину.Item Removal of Phenol from Water Using an Activated Carbon Prepared from Juniperus Thurifera Tree(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Adel, Khiouani; Eddine, Hachani Salah; Abdelhek, Meklid; University of Batna; University of BiskraМетою цієї роботи є дослідження доцільності використання активованого вугілля, отриманого з дерева Juniperus thurifera, як адсорбента для вилучення фенолу з води за допомогою адсорбції. Досліджено вплив початкової концентрації фенолу, часу контакту, pH і маси адсорбента на адсорбційну здатність фенолу. Найбільша адсорбційна здатність досягається за рН=3,4, концентрації фенолу 50 мг/л, маси адсорбенту 100 мг і тривалості 24 год. Рівняння ізотерм Фрейндліха, Ленгмюра та Темкіна були використані для опису наших експериментальних даних. Встановлено, що модель Фрейндліха є найкращою моделлю з R2 = 0,9893. Термодинамічні результати показали, що адсорбція фенолу на активованому вугіллі була спонтанною й екзотермічною. Крім того, дослідження кінетики адсорбції показало, що процес адсорбції відповідає кінетичній моделі псевдопершого порядку.Item Statics of adsorption of anionic surfactants(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Sabadash, Vira; Konovalov, Oleh; Nowik-Zając, Anna; Lviv Polytechnic National University; Academy of Jan Dlugosz in CzestochowThe paper presents the results of the study of the statics of adsorption of surface-active substances from model solutions by activated carbon and zeolite. The results of photometric determination of the concentration of anionic surfactants before and after adsorption are presented. The results of adsorption capacity calculations are presented. The experimental results using the program (Langmuir 1.03) were numerically calculated. Sorption isotherms of sodium dodecyl sulfate indicate the mechanism of monomolecular physical adsorption. A good convergence of experimental data and theoretical calculations were established, the coefficient of determination R2>0.9, the value of the Chebyshev criterion 9·10-4... 2·10-4, and the root mean square deviation equal to 0 were established.Item Synthesis of activated carbon from Cocos nucifera leaves agrowaste by chemical activation method(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Jadhav, Abhijit; Mohanraj, GovindrajActivated carbon from Cocos nucifera leaves agrowaste was derived. The effect of impregnation ratio was studied by chemical activation method using phosphoric acid as an activating agent. Activated carbon was produced at the activation temperature of 673 K by slow pyrolysis. Nitrogen adsorption isotherms study was performed. Effect of impregnation ratio on the yield, methylene blue number, iodine number, and acid adsorption was studied. The FT-IR spectra show the presence of activated carbon. The TGA investigation reveals that activated carbon is thermally stable at 723 K. The SEM images show the incorporation of activated carbon particles which lead to the systematic change in the morphology of activated carbon. Surface chemistry study predicts the acidic and basic functional groups of Cocos nucifera leaves activated carbon. Отримано активоване вугілля з відходів листя кокосової пальми (Cocos nucifera). За допомогою методу хімічної активації вивчено вплив ступеня просочення з використанням фосфатної кислоти як активуючого агента. Активоване вугілля отримано за температури активації 673 К сповільненим піролізом. Проведені дослідження ізотерм адсорбції азоту. Вивчено вплив ступеня просочення на вихід, кількість метиленового синього, йодне число і кислотну адсорбцію. Наявність активованого вугілля підтверджено ІЧ-Фур'є спектроскопією, його термічна стабільність за 723 К – термогравіметричними дослідженнями. За допомогою скануючої електронної мікроскопії доведено факт включення частинок активованого вугілля, що призводить до систематичної зміни морфології вугілля. Дослідження хімії поверхні активованого вугілля передбачають наявність кислотних і основних функціональних груп.Item Synthesis of biomass waste derived activated carbon-NBR composites for automobile application(Lviv Politechnic Publishing House, 2018-01-20) Jadhav, Abhijit; Mohanraj, Govindaraj Thangaraj; Gokarn, Ashok; Mayadevi, Suseeladevi; Birla Institute of Technology, India; National Chemical Laboratory, IndiaПоказано придатність використання активованого вугілля, отриманого з шкарлупи горіхів пальми катеху, кокосової шкарлупи та листя кокосових горіхів, як наповнювача при приготуванні композитів на основі БНК для автомобільної промисловості. Проведено активацію вуглецю фосфатною кислотою (H3PO4) як дегідруючого агенту. Ви- значено, що стехіометричне співвідношення біомаси та фос- фатної кислоти становить 3:1 для об‘єму партії 300 г. У по- рівнянні з промисловим вуглецевим наповнювачем, активоване вугілля, отримане з відходів біомаси, краще витримує тест на набухання. Встановлено, що серед трьох протестованих зраз- ків активізований вуглець, отриманий з кокосової шкарлупи, найкраще витримує тест на набухання та має найменше відсоткове відхилення в ступені твердості. Отримані результати узгоджуються з даними технічного аналізу.Item The influence of oxidation and heat treatment on the bromination of activated carbon surface(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Klypa, Kristina; Veselovskyi, Volodymyr; Zaderko, Oleksandr; Diyuk, Vitaliy; Ischenko, OlenaAbstract – The bromination of activated carbon as a method of the surface functionalization of carbon materials was investigated. It was found that the bromination with an aqueous solution of Br2•KBr is accompanied by the oxidation of the surface. The influence of the surface oxidation and heat treatment on the bromination of activated carbon samples was examined. It was found that the heat treatment can partially or fully recover the reactivity of the surface of the oxidized carbon materials by removing the oxygen-containing functional groups.Item The investigation of the porous structure of carbon sorbents based on β-cyclodextrin for use in environmental protection technologies(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Bordun, Ihor; Malovanyy, Myroslav; Szymczykiewicz, Ewelina; Czestochowa University of Technology; Lviv Polytechnic National UniversityIn this paper, the porous structure of three types of β-cyclodextrin (β-CD) carbons was synthesized and investigated. The first carbon was obtained from pure β-CD, the second carbon was synthesized from β-CD using the KOH activator, and the third carbon was synthesized from pure β-CD with additional ultrasonic treatment in the non-cavitation mode at the last stage. It was found that the carbon from pure β-CD has a micromesoporous structure with a small specific surface area (~35 m2/g). Activation with KOH causes a significant increase in the specific surface area (~654 m2/g) due to an increase in the content of micropores with an average size of 1,25 nm. The ultrasonic treatment causes mechanical grinding and oxidation of the carbon surface. It has been shown that such treatment increases the mesopore content and significantly changes the mesopore size distribution. It has been established that the oxidation of the β-CD carbon surface after ultrasonic treatment causes an increase in its hydrophilicity of up to 83,1%. The increase in hydrophilicity will allow more efficient use of synthesized carbon and composites based on it in solving the problems of environmental safety in water environments.Item Utilization of sugar beet pulp by getting activated carbon(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2017) Bordun, Igor; Ptashnyk, Vadym; Sadova, Maria; Chapovska, Roksolana; Lviv Polytechnic National University; Lviv National Agrarian UniversityThe formation and properties of sugar beet pulp have been analysed in the article. It has been proposed to use it as raw material to produce activated carbon. A better hydrophilicity of the obtained carbon in comparison with the samples of industrial production has been shown. Structural features and a porous structure of carbon made of sugar beet pulp have been analysed by X-ray diffraction and small angle scattering methods. It has been found that pores with average radii of inertia of 3.5 nm make the main contribution to the pore structure.Item Модифікування енергетичного стану нанопористого біовуглецю для адсорбентів і електродів суперконденсаторів(Національний університет "Львівська політехніка", 2018) Садова, Марія Михайлівна; Бордун, Ігор Михайлович; Національний університет «Львівська політехніка»; Будзуляк, Іван Михайлович; Круковський, Семен ІвановичВ дисертації досліджено структуру, поляризаційні та сорбційні властивості нанопористого біовуглецю та проведена його модифікація методами ультразвукового впливу у докавітаційному та кавітаційному режимах. Показано ефективність використання нанопористих вуглецевих матеріалів як адсорбентів та активного матеріалу електродів суперконденсаторів. Проведено імпедансний аналіз активованих вуглецевих матеріалів до та після ультразвукового опромінення, який показує зсув рівня Фермі в область з більшою густиною делокалізованих електронних станів і, відповідно, зростання питомої ємності біовуглеців. Для синтезованих біовуглеців встановлено наявність асиметризації вольт-фарадних залежностей при додатній і від’ємній поляризаціях. Встановлено, що ультразвукове опромінення у кавітаційному режимі збільшує сорбційну здатність активованого вугілля до широкого спектру нафтопродуктів. Розроблено методику розрахунку питомої площі поверхні біовуглеців на основі аналізу ізотерм адсорбції метиленового синього з врахуванням гідрофільності поверхні вугілля. В диссертации исследованы структура, поляризационные и сорбционные свойства нанопористого био-углерода и проведена его модификация методами ультразвукового воздействия в докавитационном и кавитационном режимах. Показано эффективность использования нанопористых углеродных материалов как адсорбентов и активного материала электродов суперконденсаторов. Проведено импедансный анализ активированных углеродных материалов до и после ультразвукового облучения, который показывает смещение уровня Ферми в область с большей плотностью делокализованных электронных состояний и, соответственно, рост удельной емкости био-углерода. Для синтезированных био-углеродов установлено наличие асиметризации вольт-фарадных зависимостей при положительной и отрицательной поляризациях. Установлено, что ультразвуковое облучение в кавитационном режиме увеличивает сорбционную способность активированного угля к широкому спектру нефтепродуктов. Разработана методика расчета удельной площади поверхности биовуглецив на основе анализа изотерм адсорбции метиленового синего с учетом гидрофильности поверхности угля. В диссертации исследованы структура, поляризационные и сорбционные свойства нанопористого био-углерода и проведена его модификация методами ультразвукового воздействия в докавитационном и кавитационном режимах. Показано эффективность использования нанопористых углеродных материалов как адсорбентов и активного материала электродов суперконденсаторов. Проведено импедансный анализ активированных углеродных материалов до и после ультразвукового облучения, который показывает смещение уровня Ферми в область с большей плотностью делокализованных электронных состояний и, соответственно, рост удельной емкости био-углерода. Для синтезированных био-углеродов установлено наличие асиметризации вольт-фарадных зависимостей при положительной и отрицательной поляризациях. Установлено, что ультразвуковое облучение в кавитационном режиме увеличивает сорбционную способность активированного угля к широкому спектру нефтепродуктов. Разработана методика расчета удельной площади поверхности био-вуглецив на основе анализа изотерм адсорбции метиленового синего с учетом гидрофильности поверхности угля. The dissertation investigates the structure, polarization and sorption properties of nanoporous bio-carbon, and modifies it by methods of ultrasonic influence in the precavitation and cavitational regimes. It is shown on the basis of the analysis of X-ray diffraction data of the investigated materials, that all of them are characterized by a microheterogeneous structure, which is manifested in the formation of graphite-like and graphene nanocrystals distributed in the amorphous phase. It should be noted that the dominant contribution (from 75 to 82%) in the crystalline component is given by threedimensional graphite-like crystallites. It has been established that ultrasound irradiation in precavitational and cavitational regimes of synthesized bio-carbons not only efficiently shreds carbon particles, but also reduces the total number of surface groups. At the same time there is an increase of hydrophilicity without significant changes in the porous structure. Such changes improve the coefficient of use of the active surface of carbon when it is used as an active material of electrodes of super-capacitors by increasing its specific capacity. An impedance analysis of activated carbon materials before and after ultrasound irradiation was performed, which shows a shift of the Fermi level to a region with a higher density of delocalized electronic states. This is the reason for the release of the Helmholtz layer capacity by increasing the capacity of the layer of the spatial charge region in a carbonaceous material. Such a redistribution of the values of the capacities forming the double electric layer, after the influence of ultrasound improves the characteristics of supercapacitors, and in particular, increases their specific capacity. For synthesized carbons, the presence of asymmetrization of the volt-farad dependencies with positive and negative polarizations has been established. At the same time, the strong growth of the specific capacity in the anode region of potentials up to 163 F/g, 172 F/g and 214 F/g, respectively, for activated charcoal grade BAU-A, and synthesized from beet pulp and corn stalks, provides them no alternative efficacy when used as the negative electrode asymmetric ultracapacitor. It has been established that ultrasound irradiation in cavitation mode increases the sorption ability of activated carbon to a wide range of petroleum products. Particularly this effect becomes noticeable in the absorption of diesel fuel with activated carbon from corn stems - absorption increases by 50% compared with the absorption with unmodified activated carbon. It has been established that the isotherms of adsorption of methylene blue from aqueous solutions for all investigated types of activated carbon can be described as isotherms of type ІІ. This type of isotherm is modeled by the Langmuir model. On the basis of modeling results, specific surface area was calculated based on the magnitude of the amount of absorbed dye. It is established that the method of determining the specific surface area of different types of coal by the absorption of methylene blue from aqueous solutions is in good agreement with the results obtained with the standard nitrogen adsorption method, taking into account the hydrophilic properties of the surface of activated carbon. This method can be proposed as a simple method for evaluating the surface area of carbon sorbents, since it does not require complex equipment and is fast enough.