Nghiên cứu chế tạo và các đặc trưng vật liệu cacbon Sulfonat hóa

Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu điều chế vật liệu cacbon hoạt tính từ nguyên liệu thực vật, như sợi đay, xơ dừa, bã mía và vỏ trấu, bằng cách sulfonat hóa trực tiếp nguyên liệu ban đầu và các vật liệu đã cacbon hóa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo và các đặc trưng vật liệu cacbon Sulfonat hóaT¹p chÝ Hãa häc, T. 42 (4), Tr. 405 - 410, 2004 nghiªn cøu chÕ t¹o vµ c¸c ®Æc tr ng cña vËt liÖu cacbon Sulfonat hãa §Õn Tßa so¹n 6-8-2003 NguyÔn Thanh Hång 1, Phan Ngäc Hßa1, L ¬ng ThÞ Kim Nga2 1 ViÖn C«ng nghÖ Hãa häc, ViÖn Khoa häc v( C«ng nghÖ ViÖt Nam 2 Tr,êng §¹i häc CÇn Th¬ summary The sulfonated activated carbons were prepared from natural materials such as jute and coconut fibre, megass and rice husk, by means of sulfonation of raw and activated materials. The sulfonated activated carbon samples have the best adsorption capacity for dye Cibaron Brilliant Red C-3B. The sulfonated activated carbons have not contained a functional group -SO3H but had more macropores. The best ion-exchange capacity of the raw materials, sulfonated at 300oC, for both Fe2+ and Cu2+ was found in order: sulfonated coconut fibre (7.93 mg/g for Fe2+ and 0.64 mg/g for Cu2+) > sulfonated jute fibre (7.93 and 0.48 mg/g, respectively) > sulfonated rice husk (7.92 and 0.32 mg/g respectively) > sulfonated megass (8.11 and 0.16 mg/g, respectively). I - më ®Çu Nguyªn liÖu: Sîi ®ay, x¬ dõa, b2 mÝa v. vá trÊu. Sîi cacbon ho¹t tÝnh võa cã kh¶ n¨ng hÊp Hãa chÊt: C¸c dung dÞch chuÈn NaOH,phô cao víi bÒ mÆt ph¸t triÓn, võa cã kh¶ n¨ng Na2CO3, NaHCO3 v. HCl, c¸c muèi BaCl2, KMnO4trao ®æi ion ®Æc trng [1]; v× vËy ng.y c.ng lo¹i c«ng nghiÖp (ViÖt Nam). C¸c muèi®îc øng dông réng r2i trong nhiÒu ng.nh c«ng FeSO4.7H2O v. CuSO4.5H2O cã ®é s¹ch 99%; axitnghiÖp, ®Æc biÖt trong c«ng nghiÖp thùc phÈm, H2SO4, tØ träng 1,84 g/ml v. ®é s¹ch 95-98%; dungdîc phÈm, xö lÝ níc v. m«i trêng [1 - 3]. dÞch NH3 25%, tØ träng 0,88 g/ml (Trung Quèc).Ngêi ta ®iÒu chÕ sîi cacbon ho¹t tÝnh b»ng Oleum 33% cña §øc, thuèc nhuém Cibaronc¸ch nhiÖt ph©n sîi polyme thiªn nhiªn hay tæng Brilliant Red C-3B cña h2ng Aldrich.hîp, theo hai híng chÝnh (1) biÕn ®æi cÊu tróc ThiÕt bÞ: Lß nung ch¬ng tr×nh nhiÖt ®éxèp v. t¨ng diÖn tÝch bÒ mÆt b»ng c¸c ph¬ng VULCANTM 3-130, m¸y ®o bÒ mÆt CHEMBETph¸p vËt lÝ v. (2) biÕn ®æi bÒ mÆt b»ng c¸c ph¶n 3000, quang phæ kÕ DR/2000, quang phæ kÕøng hãa häc nh»m t¨ng cêng c¸c nhãm chøc UV/VIS Jasco V-530, kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐtmong muèn trªn bÒ mÆt sîi [1, 3]. SEM JEOL 5300 víi ®é ph©n gi¶i 5 nm, thiÕt bÞ Trong b.i b¸o n.y chóng t«i tr×nh b.y c¸c ph©n tÝch nguyªn tè CARLO EBRA.kÕt qu¶ nghiªn cøu ®iÒu chÕ vËt liÖu cacbon Sîi ®ay: Nung nguyªn liÖu kh« trong hépho¹t tÝnh tõ nguyªn liÖu thùc vËt, nh sîi ®ay,x¬ dõa, b2 mÝa v. vá trÊu, b»ng c¸ch sulfonat sø, theo ch¬ng tr×nh nhiÖt ®é T1 = 700, T2 =hãa trùc tiÕp nguyªn liÖu ban ®Çu v. c¸c vËt liÖu 800, T3 = 950oC víi tèc ®é n©ng nhiÖt 10oC/phót,®2 cacbon hãa. lu t¹i 950oC 30 phót, sau ®ã ®Ó nguéi ®Õn nhiÖt ®é phßng. Ng©m sîi ®2 nhiÖt ph©n trong níc cÊt 24 giê, lo¹i níc, ®Ó kh« trong kh«ng khÝ, II - thùc nghiÖm 405tiÕp tôc nung theo ch¬ng tr×nh nhiÖt ®é nh X¬ dõa: MÉu XD950-300 tiÕn h.nh nhtrªn, v. ®îc lu ë 950oC 10 phót [4]. Sau ®ã mÉu §950-300. MÉu XD950-200: t¬ng tù nhsulfonat hãa 8 gam sîi ®2 than hãa b»ng khÝ SO3 ®2 l.m víi mÉu §950-200. MÉu XD300: gièngcña oleum ë 300oC, 3 giê. §Ó nguéi v. röa s¹ch nh mÉu §300. MÉu XD200 nh mÉu §200.sîi b»ng níc cÊt. SÊy sîi th.nh phÈm ë 100oC, B· mÝa: MÉu M950-300 t¬ng tù nh ®èi3 giê. MÉu ®îc kÝ hiÖu l. §950-300. MÉu víi §950-300. MÉu M950-200: C¸ch l.m nh§950-200 ®îc tiÕn h.nh t¬ng tù nh mÉu víi mÉu §950-200. MÉu M300: T¬ng tù nh§950-300, chØ kh¸c l. nhiÖt ®é sulfonat hãa mÉu §300. MÉu M200: T¬ng tù nh mÉu200oC. §200. MÉu §300: Sulfonat hãa trùc tiÕp 8 gam sîi Vá trÊu: C¸c mÉu thÝ nghiÖm ®èi víi vá®ay ë 300oC trong thêi gian 3 giê. MÉu §200: trÊu: T950-300, T950-200, T300 v. T200 còngtr×nh tù tiÕn h.nh nh mÉu §300 nhng ë nhiÖt ®îc chÕ t¹o gièng nh c¸c mÉu cïng lo¹i nãi®é 200oC ...