Термодинамическая характеристика наноуглеродных адсорбентов из верхового торфа европейского Севера России

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом термохимической активации с NaOH из верхового торфа Европейского Севера России получены активные наноугли с удельной площадью поверхности пор 2335 м2/г и суммарным объемом пор 1.44 см3/г, в структуре которых преобладают микропоры. Рассмотрен один из вариантов адсорбционно-термодинамического подхода при оценке термодинамических функций. По экспериментальным данным адсорбции стандартного маркера-адсорбата – жидкого азота на активных углях, с помощью уравнений изотерм дифференциальных изостерических теплот адсорбции, полученных из известных адсорбционных модельных приближений (Ленгмюра, Брунауэра–Эмметта–Теллера, Арановича), предложен нетрадиционный алгоритм расчета дифференциальных термодинамических функций (энтальпии, энтропии, свободной энергии) по единственной изотерме адсорбции.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. А. Макаревич

Учреждение образования “Военная академия Республики Беларусь”; Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова (САФУ)

Автор, ответственный за переписку.
Email: nikma@tut.by
Белоруссия, 220000 Минск; 163002 Архангельск, Россия

И. Н. Зубов

ФГБУН Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени акад. Н.П. Лаверова УрО РАН (ФИЦКИАУрОРАН)

Email: zubov.ivan@fciarctic.ru
Россия, 163002 Архангельск

Ю. А. Саврасова

Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова (САФУ)

Email: yulia925@mail.ru
Россия, 163002 Архангельск

Н. И. Богданович

Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова (САФУ)

Email: n.bogdanovich@narfu.ru
Россия, 163002 Архангельск

С. И. Третьяков

Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова (САФУ)

Email: s.tretiakov@narfu.ru
Россия, 163002 Архангельск

Список литературы

  1. Лиштван И.И., Базин Е.Т., Гамаюнов Н.И., Терентьев А.А. Физика и химия торфа. М.: Недра. 1989. 304 с.
  2. CAFF. Conservation of Arctic Flora and Fauna [Electronic resource]. URL: https://www.caff.is/
  3. Зубов И.Н., Орлов А.С., Попов А.Н., Пономарева Т.И., Лосюк Г.Н. // ХТТ. 2022. № 5. С. 18.иhttps://doi.org/10.31857/S0023117722050127
  4. Серебренникова О.В., Селянина С.Б., Русских И.В., Стрельникова Е.Б. // ХТТ. 2021. № 4. С. 51. https://doi.org/10.31857/S002311772104006X [Solid Fuel Chemistry. 2021. V. 55. № 4. Р. 252. https://doi.org/10.3103/S0361521921040066]
  5. Орлов А.С., Зубов И.Н., Яковлев Е.Ю., Богданович Н.И. // ХТТ. 2023. № 5. С. 50. https://doi.org/10.31857/S0023117723050055
  6. Чибисова В.Г., Селянина С.Б., Ярыгина О.Н., Пономарева Т.И., Штанг А.К., Котова Е.И. // Геосферные исследования. 2022. № 3. С. 126. https://doi.org/10.17223/25421379/24/8
  7. IEA Bioenergy report. How bioenergy contributes to a sustainable future. 2023. 224 p.
  8. Активные угли. Эластичные сорбенты. Катализаторы, осушители и химические поглотители на их основе: каталог / Под общ. ред. Мухина В.М. М.: Руда и металлы. 2003. 280 с.
  9. Саврасова Ю.А., Богданович Н.И., Макаревич Н.А., Белецкая М.Г. // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2012. № 1. С. 107.
  10. Bergna D., Hu T., Prokkola H., Romar H., Lassi U. // Waste and Biomass Valorization. 2020. V. 11. P. 2837. https://doi.org/10.1007/s12649-019-00584-2
  11. Harmas M., Palm R., Thomberg T., Harmas R. Koppel M., Paalo M., Tallo I., Romann T., Janes A., Lust E. // Journal of Applied Electrochemistry. 2020. V. 50. P. 15. https://doi.org/10.1007/s10800-019-01364-5
  12. Зубов И.Н., Саврасова Ю.А., Богданович Н.И. // ХТТ. 2024. № 3. С. 18. https://doi.org/10.31857/S0023117724030036 [Solid Fuel Chemistry. 2024. № 3. Р. 185. https://doi.org/10.3103/S0361521924700083]
  13. Сычев В.В., Вассерман А.А., Козлов А.Д., Спиридонов Г.А., Цымарный В.А. Термодинамические свойства азота. М.: Издательство стандартов. 1977. 352 с.
  14. Меньщиков И.Е., Фомкин А.А., Школин А.В. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2021. Т. 57. № 5. С. 469. https://doi.org/10.31857/S0044185621050193 [Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2021. V. 57. № 5. Р. 883. https://doi.org/10.1134/S2070205121050191]
  15. Макаревич Н.А. // Журнал физической химии. 1992. Т. 66. № 5. С. 1288.
  16. Аранович Г.Л. // Журнал физической химии. 1988. Т. 62. № 11. С. 3000.
  17. Макаревич Н.А. Межфазная граница “газ–жидкость–твердое тело”: монография. Архангельск.: САФУ. 2018. 411 c.
  18. Лопаткин А.А. Теоретические основы физической, адсорбции. М.: Изд-во МГУ. 1983. 345 с.
  19. Hill T.L. Theory of Physical Adsorption Advances in catalysis and related subjects / Eds. Frankerburg Y.I. et al. N.Y.: Acad. Press. 1952. V. 4. P. 211.
  20. Myers A.L. // AIChE Journal. 2002. V. 48(1). P. 145. https://doi.org/10.1002/aic.690480115
  21. Макаревич Н.А. // Известия вузов. Лесной журнал. 2021. № 2/380. С. 194. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-2-194-212

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Экспериментальные изотермы адсорбции N2 на торфе (a), на АУ (б).

Скачать (92KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Экспериментальные изотермы, нормированные по адсорбции θ =a/am и по давлению P = p/ps, в моделях L, BET, Ar на АУ (значения am см. в табл. 3).

Скачать (100KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изотермы дифференциальных термодинамических характеристик адсорбции N2 на исходном торфе (а) на АУ (б).

Скачать (330KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025