Pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej surowców roślinnych jako prekursory adsorbentów węglowych
Loading...
Date
2018
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Residues of supercritical extraction of plant as precursors of carbon adsorbents
Abstract
Celem naukowym rozprawy doktorskiej było otrzymanie adsorbentów węglowych z pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej surowców roślinnych, charakterystyka ich właściwości fizykochemicznych oraz ocena przydatności pod kątem usuwania zanieczyszczeń z fazy gazowej i/lub ciekłej. Węgle aktywne otrzymane na drodze aktywacji fizycznej pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej surowców roślinnych charakteryzują się wyraźnie zasadowym charakterem powierzchni, niezbyt silnie rozwiniętą powierzchnią właściwą oraz mezoporowatym charakterem struktury. Z kolei aktywacja chemiczna materiałów poekstrakcyjnych prowadzi do otrzymania mikroporowatych sorbentów węglowych o powierzchni wewnętrznej mieszczącej się w przedziale od 297 do 1095 m2/g. Ponadto próbki otrzymane poprzez aktywację chemiczną posiadają na swojej powierzchni znaczną przewagę ugrupowań kwasowych nad zasadowymi. Uzyskane wyniki potwierdziły, iż otrzymane węgle aktywne charakteryzują się dobrymi zdolnościami sorpcyjnymi wobec NO2. W zależności od warunków prowadzenia testu adsorpcyjnego uzyskano pojemności mieszczące się w zakresie od 2,0 do 155,3 mg NO2/gads. W ramach realizowanej pracy doktorskiej wykazano, że część z otrzymanych węgli aktywnych obok zdolności do pochłania zanieczyszczeń gazowych, wykazuje wysoką skuteczność w usuwaniu z fazy ciekłej zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych o rozmiarach zbliżonych do cząsteczek błękitu metylenowego i jodu. Co więcej, otrzymane wyniki w wielu przypadkach okazały się wyższe niż pojemności sorpcyjne uzyskiwane dla dostępnych na rynku produktów komercyjnych.
The aim of the doctoral dissertation was to obtain activated carbon adsorbents using the residues of supercritical extraction of plants as precursors, physicochemical characterization of the activated carbons obtained and evaluation of their usefulness as adsorbents of pollutants from gas and liquid phase. The carbon adsorbents obtained show different physicochemical properties depending mainly on the type of precursor and the method of its activation. The activated carbons obtained by physical activation of the residue of supercritical extraction of plants have surface of strongly basic character, rather poorly developed surface area and mesoporous structure. The chemical activation of post-extraction materials leads to microporous activated sorbents of surface area in the range 297 - 1095 m2/g. Moreover, the carbon samples obtained by chemical activation of supercritical extraction of plant products have significantly more acidic groups on their surface. At the next stage of the study the activated carbon sorbents were tested in removal of toxic gases represented by nitrogen(IV) oxide. The activated carbons obtained proved good adsorbents of NO2. Depending on the test conditions their sorption capacities were in the range 2.0 to 155.3 mg NO2/gads Some of the activated carbons were also found effective adsorbents of organic and inorganic pollutants of particle size close to that of methylene blue and iodine molecules, from liquid phase. Moreover, their sorption capacities proved higher than those of the commercial products applied for this purpose.
The aim of the doctoral dissertation was to obtain activated carbon adsorbents using the residues of supercritical extraction of plants as precursors, physicochemical characterization of the activated carbons obtained and evaluation of their usefulness as adsorbents of pollutants from gas and liquid phase. The carbon adsorbents obtained show different physicochemical properties depending mainly on the type of precursor and the method of its activation. The activated carbons obtained by physical activation of the residue of supercritical extraction of plants have surface of strongly basic character, rather poorly developed surface area and mesoporous structure. The chemical activation of post-extraction materials leads to microporous activated sorbents of surface area in the range 297 - 1095 m2/g. Moreover, the carbon samples obtained by chemical activation of supercritical extraction of plant products have significantly more acidic groups on their surface. At the next stage of the study the activated carbon sorbents were tested in removal of toxic gases represented by nitrogen(IV) oxide. The activated carbons obtained proved good adsorbents of NO2. Depending on the test conditions their sorption capacities were in the range 2.0 to 155.3 mg NO2/gads Some of the activated carbons were also found effective adsorbents of organic and inorganic pollutants of particle size close to that of methylene blue and iodine molecules, from liquid phase. Moreover, their sorption capacities proved higher than those of the commercial products applied for this purpose.
Description
Wydział Chemii
Sponsor
Keywords
pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej CO2, residue of supercritical extraction, węgiel aktywny, activated carbon, aktywacja fizyczna, physical activation, aktywacja chemiczna, chemical activation, adsorpcja, adsorption