Химия твердого топлива, 2020, № 2, стр. 22-29
ФОРМИРОВАНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ ПРИ ЩЕЛОЧНОЙ АКТИВАЦИИ С ТЕПЛОВЫМ УДАРОМ
В. А. Кучеренко 1, *, Ю. В. Тамаркина 1, **, В. А. Саберова 1, ***
1 Институт физико-органической химии и углехимии имени Л.М. Литвиненко НАН Украины
02160 Киев, Украина
* E-mail: V.O.Kucherenko@nas.gov.ua
** E-mail: Tamarkina@nas.gov.ua
*** E-mail: Saberova@nas.gov.ua
Поступила в редакцию 26.09.2019
После доработки 07.10.2019
Принята к публикации 25.11.2019
Аннотация
Исследована пористая структура активированных углей (АУ), образованных ископаемыми углями разной степени метаморфизма (СМ) при щелочной активации с тепловым ударом (КОН, 800°С). Установлено, что с ростом Cdaf от 70.4 до 95.6% исследованных образцов удельная поверхность АУ снижается с 2012 до 818 м2/г, объем пор – с 1.088 до 0.269 см3/г, доля микропор линейно возрастает от 0.64 до 0.92. Показано, что увеличение СМ обуславливает переход от микромезопористого материала к нанопористому АУ.
ВВЕДЕНИЕ
Щелочная активация – термолиз (700–900°С) ископаемых углей с гидроксидом калия в инертной атмосфере (N2, Ar) представляет собой один из методов получения активированных углей (АУ) [1]. Характеристики пористой структуры АУ существенно зависят от массового соотношения щелочь/уголь (RKOH) и при RKOH ≥ 4 г/г ископаемый уголь любой стадии метаморфизма (от бурого угля до антрацита) превращается в высокопористый материал с большой удельной поверхностью (S = 2000–3000 м2/г) [2–6]. В таких условиях щелочная активируемость углей разных марок как их способность трансформироваться в АУ является максимальной и почти одинаковой. Основной недостаток метода – необходимость использования значительных количеств щелочи (8–15 кг/кг конечного АУ), что мало приемлемо по технологическим и экономическим причинам. Кроме того, в этих условиях трудно выявить влияние структуры угля на свойства образующихся АУ, поскольку различия в исходных материалах нивелируются при больших соотношениях КОН/уголь.
В силу этого представляется важным исследование образования нанопористых АУ при использовании относительно небольших соотношений КОН/уголь (RKOH ≤ 1 г/г), в перспективе – каталитических количеств КОН или близких к каталитическим (RKOH ≤ 0.1 г/г). Ранее обнаружено [7], что щелочная активация с тепловым ударом (сокращенно АТУ-процесс), включающая быстрое введение обработанного щелочью бурого угля (RKOH = 1 г/г) в предварительно нагретую зону реактора (800°С), ведет к образованию АУ с увеличенной (в 1.3–2.0 раз) удельной поверхностью. Полученные в АТУ-процессе буроугольные АУ характеризуются общим объемом адсорбирующих пор ≤ 1.042 см3/г и объемом микропор ≤ 0.789 см3/г, в котором основная доля (≤ 66%) представлена порами с шириной W ≤ 1.0 нм, названных субнанопорами [8]. Тепловой удар также испытан применительно к активации ископаемых углей разной степени метаморфизма (СМ) в смеси с твердой щелочью [9]. Смешение как вариант щелочной обработки в АТУ-процессе оказался менее эффективным в сравнении с щелочным импрегнированием: при активации бурого угля в смеси с КОН образуются АУ с S ≤ 1300 м2/г [10]; при активации импрегнированного угля – АУ с S ≤ 2000 м2/г [11]. Постулировано, что активация каменных углей и антрацитов также будет более эффективна при переработке импрегнированных углей.
Цель данной работы – исследование влияния степени метаморфизма угля на характеристики пористой структуры АУ, образующихся в АТУ-процессе.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Исследования выполнены на образцах ископаемых углей разной степени метаморфизма (СМ) с характеристиками, приведенными в табл. 1. Бурый уголь (БУ) отобран из Александрийского месторождения; каменные угли и антрациты – из различных шахт Донбасса (пласт l4). Критерием СМ выбрано содержание углерода Cdaf, значения которого охватывают диапазон Cdaf = 70.4–95.6%.
Таблица 1.
Марка угля | Технический анализ, % | Элементный анализ, % на daf | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
W a | Ad | V daf | C | H | S | N | O | |
БУ | 12.4 | 11.7 | 57.6 | 70.4 | 6.0 | 3.8 | 2.0 | 17.8 |
Д | 11.1 | 1.8 | 43.8 | 80.0 | 5.3 | 1.0 | 1.9 | 11.8 |
Г1 | 2.7 | 6.0 | 41.6 | 81.0 | 5.6 | 3.1 | 1.7 | 8.6 |
Г2 | 2.9 | 0.7 | 35.6 | 83.5 | 5.2 | 0.9 | 1.7 | 8.7 |
Ж | 2.0 | 2.2 | 30.6 | 85.0 | 5.2 | 1.0 | 1.6 | 7.2 |
К1 | 2.4 | 0.9 | 26.9 | 86.4 | 4.6 | 0.9 | 1.5 | 6.6 |
К2 | 0.6 | 4.8 | 20.7 | 88.6 | 4.8 | 1.6 | 1.4 | 3.6 |
ОС1 | 1.5 | 2.9 | 19.2 | 89.4 | 4.9 | 1.3 | 1.4 | 3.0 |
ОС2 | 1.6 | 1.1 | 17.2 | 90.0 | 4.4 | 0.9 | 1.6 | 3.1 |
ОС3 | 0.6 | 0.9 | 15.6 | 90.8 | 4.1 | 0.9 | 1.4 | 2.8 |
Т | 1.2 | 4.8 | 5.1 | 91.2 | 3.3 | 2.8 | 1.2 | 1.5 |
А | 4.2 | 6.6 | 3.6 | 93.3 | 2.5 | 1.8 | 1.1 | 1.3 |
А5 | 3.9 | 3.5 | 3.1 | 95.6 | 1.6 | 1.2 | 0.5 | 1.1 |
Обработку угля гидроксидом калия выполняли импрегнированием, включающим: 1) смешивание высушенного угля (10 г) и 30%-ного водного раствора КОН (33.3 г) для обеспечения массового соотношения КОН/уголь – RКOH =1.0 г/г; 2) выдержку 24 ч при комнатной температуре; 3) удаление водной фазы при 90–100°С и сушка при 120 ± 10°С.
АТУ-процесс проводили в продуваемом сухим аргоном (∼2 дм3/ч) реакторе из нержавеющей стали (диаметр 40 мм, высота рабочей зоны 150 мм) с сеткой в нижней части. Реактор нагревали до заданной температуры теплового удара (800°С), затем импрегнированный уголь быстро вводили в нагретую зону, выдерживали в течение 1 ч и быстро охлаждали в токе аргона. Образовавшийся активированный уголь (АУ) последовательно отмывали от щелочи водой, 0.1 М раствором НСl и снова водой до отрицательной реакции на ионы Cl– (по AgNO3). Синтезированные из разных углей образцы обозначены АУ (индекс угля), например, АУ(Г2) – образец, полученный из газового угля с индексом Г2 (табл. 1).
Характеристики пористой структуры АУ определены на основании изотерм низкотемпературной (77 K) адсорбции–десорбции азота (прибор Micromeritics ASAP 2020). Перед измерениями образцы АУ дегазировали 20 ч при 200°С. Общий объем пор Vt (см3/г) определяли по количеству N2, адсорбированного при относительном давлении Р/Р0 ∼ 1.0. Объемы микропор (Vmi) и субнанопор (V1nm) определяли из интегральных зависимостей объема пор от средней ширины пор (W, нм), полученных методом 2D-NLDFT [12].
Суммарный объем мезо- и макропор (Vme + Vma) оценивали по разности Vt – Vmi. Величину удельной поверхности АУ (S, м2/г) и поверхности субнано- (S1nm) и микропор (Smi) определяли из интегральных зависимостей S от W. Также рассчитывали доли субнанопор (V1nm/Vt), микропор (Vmi/Vt) и сумму долей макро- и мезопор (Vmе + Vmа/Vt).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
C увеличением СМ исходного угля (ростом значений С daf) выход АУ возрастает (рис. 1, линия 1) от 22.7% (БУ) до 77.2% (антрацит А5) и описывается линейной корреляционной зависимостью Y = 2.026Сdaf – 121.83 (R2 = 0.962). Аналогичная зависимость получена ранее [9] для тех же углей, но при использовании другого способа щелочной обработки – смешения угля с твердой КОН при комнатной температуре. В этом случае выходы АУ из тех же углей немного выше, изменяются от 24.6 до 81.8%, но также линейно возрастают с ростом СМ: Y = 2.17C daf – 126.8 (R2 = = 0.975) [9].
В том же ряду образцов АУ удельная поверхность монотонно уменьшается (рис. 1, линия 2). Для АУ из углей БУ, Д и Г1 величина S изменяется мало (в пределах ∼60 м2/г), а при переходе к антрацитовым АУ снижается существенно (в 2.4 раза). Исследованный в работе бурый уголь генетически отличается от остальных каменных углей и антрацитов, поскольку сформирован из другого палеорастительного вещества. Если АУ(БУ) исключить из рассмотрения, то зависимость удельной поверхности АУ от Сdaf будет линейной: S = = 7948 – 74.07Cdaf (R2 = 0.982). Экстраполяция этой зависимости на АУ из графита (материала с содержанием Сdaf ≈ 100%) показывает расчетную величину S = 541 м2/г, что намного выше экспериментально найденной удельной поверхности графитовых АУ (S = 3.77–6.17 м2/г), полученных в работе [13] при щелочной активации высокочистого графита (99.99%) в условиях (800°С, RKOH = = 1–3 г/г), идентичных нашим. Это говорит о том, что содержание углерода угля – не единственный фактор, влияющий на величину удельной поверхности.
Типичные изотермы адсорбции-десорбции азота образцами АУ приведены на рис. 2. При низких значениях относительных давлений p/p0 наблюдается резкое увеличение количества адсорбированного азота ${{V}_{{{{{\text{N}}}_{2}}}}}$, что уже само по себе указывает на доминирование микропористости. По классификации IUPAC [14], все изотермы относятся к типу II с гистерезисом типа H4, проявление которого зависит от исходного угля и ослабляется в ряду метаморфизма рис. 2 (линии 2–4). Его причина – наличие в АУ узких щелевидных пор и капиллярная конденсация в мезопорах. Для антрацитовых АУ наблюдается гистерезис низкого давления – превышение десорбционной ветви над адсорбционной в области малых значений p/p0 (рис. 2, линия 4). Это обусловлено присутствием диффузионных ловушек – субнаноразмерных полостей в пространственном каркасе АУ, из которых скорость десорбции N2 существенно ниже скорости адсорбции, что вызывает появление гистерезиса.
Рассчитанные методом 2D-NLDFT зависимости общего объема пор Vt от их ширины W показывают следующее (рис. 3). Во всех образцах АУ основная доля Vt приходится на поры с W ≤ 5 нм. Поры с шириной 5–20 нм развиваются мало и только при получении АУ из низкометаморфизованных углей. Формирование пор с W ≥ 20 нм наиболее заметно у буроугольного АУ (рис. 3, линия 1), но с ростом СМ исходного угля их вклад в общую пористость АУ снижается практически до нуля. Для АУ из всех изученных углей характерным является сильное развитие микропористой структуры (W ≤ 2 нм), что видно по начальным участкам линий 1–7 (рис. 3). Рассчитанные из зависимостей Vt от W объемы разных видов пор и cоответствующие им величины удельной поверхности сведены в табл. 2. Полученные данные показывают, что СМ предшественника влияет на параметры его пористой структуры АУ. С ростом Сdaf общий объем адсорбирующих пор Vt уменьшается примерно в 4 раза (рис. 4, линия 1). В том же ряду образцов объем микропор также снижается (рис. 4, линия 2), но лишь в 2.8 раза и зависимость Vmi от Сdaf отличается от зависимости Vt от Сdaf. Объем субнанопор практически одинаков у АУ(БУ) и АУ(Д) (табл. 2) и при переходе к антрацитовому АУ уменьшается в 2.38 раза (рис. 4, линия 2).
Таблица 2.
Марка угля | Y, % | Vt, см3/г | V1nm, см3/г | Vmi, см3/г | Vme + ma, см3/г | S, м2/г | S1nm, м2/г | Smi, м2/г | Sme + ma, м2/г |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
БУ | 22.7 | 1.088 | 0.541 | 0.694 | 0.394 | 2012 | 1688 | 1807 | 205 |
Д | 43.4 | 0.772 | 0.538 | 0.610 | 0.162 | 1950 | 1807 | 1903 | 47 |
Г1 | 41.5 | 0.779 | 0.520 | 0.625 | 0.154 | 1955 | 1705 | 1873 | 82 |
Г2 | 44.5 | 0.717 | 0.502 | 0.583 | 0.134 | 1728 | 1557 | 1683 | 45 |
Ж | 46.0 | 0.696 | 0.461 | 0.537 | 0.159 | 1749 | 1563 | 1685 | 64 |
К1 | 54.2 | 0.600 | 0.451 | 0.524 | 0.076 | 1548 | 1412 | 1525 | 23 |
К2 | 55.7 | 0.542 | 0.431 | 0.485 | 0.057 | 1422 | 1221 | 1361 | 42 |
ОС1 | 60.6 | 0.524 | 0.385 | 0.449 | 0.075 | 1304 | 1187 | 1286 | 18 |
ОС3 | 63.2 | 0.467 | 0.352 | 0.409 | 0.058 | 1255 | 1102 | 1209 | 33 |
Т | 61.5 | 0.454 | 0.360 | 0.407 | 0.047 | 1237 | 1156 | 1222 | 15 |
А | 65.1 | 0.355 | 0.281 | 0.325 | 0.030 | 990 | 899 | 954 | 36 |
А5 | 77.2 | 0.269 | 0.227 | 0.249 | 0.020 | 818 | 781 | 808 | 10 |
Наибольшим суммарным объемом мезо- и макропор Vme + ma обладает буроугольный АУ (табл. 2). С ростом C daf в ряду образцов от АУ(БУ) до антрацитового АУ(А5) параметр Vme + ma снижается сильно – с 0.394 до 0.020 см3/г, то есть в 19.7 раза. Зависимости объемов разных пор от C daf лучше всего аппроксимируются полиномами второй степени (рис. 4, сплошные линии) с коэффициентами корреляции 0.992 (Vt), 0.993 (Vmi), 0.990 (V1nm) и 0.966 (Vme + ma). Очевидно, что формирование пористости АУ зависит не только от C daf, но и других свойств исходного угля, таких как состав кислородных функциональных групп и конформационная подвижность угольного пространственного каркаса, которые также изменяются с ростом СМ. В этой связи можно предполагать сильное влияние способности угольного каркаса стерически перестраиваться при интеркалировании в него щелочи, что увеличивает доступность внутрикаркасных структурных фрагментов молекулам КОН и, как следствие, увеличивает реакционную способность угля в АТУ-процессе.
В ряду образцов от АУ(БУ) до АУ(А5) доля микропор увеличивается почти линейно с 0.64 до 0.92 (рис. 5). Аналогично возрастает и доля субнанопор, которые представляют собой доминирующую часть общей микропористости: (V1nm/Vmi) = = 78–91%. Доля мезо- и макропор снижается от 0.36 у АУ(БУ) до 0.08 у антрацитовых АУ. Эти данные аппроксимируются линейными зависимостями с R2 = 0.887–0.898 (сплошные линии на рис. 5). Аппроксимация полиномами второй степени повышает коэффициенты корреляции, но не сильно – до R2 = 0.900–0.912, так что можно допустить линейность зависимостей долей пор от содержания углерода. В целом, с увеличением СМ исходного угля явно прослеживается тенденция качественного изменения свойств пористой структуры АУ, обуславливающий переход от микромезопористого материала к микропористому. Интегральные зависимости объема Vt от ширины пор W (рис. 3) показывают, что в АТУ-процессе наиболее динамично образуются поры с W ≤ 5 нм. В этой области распределение пор по размерам характеризуется тремя максимумами величин dV/dW (рис. 6), которые отвечают субнанопорам (dV1), порам с W = 1.0–2.5 нм (dV2) и порам с W = = 2.5–5.0 нм (dV3). В интервале мезопор W = 15––30 нм проявляется четвертый максимум – dV4, который на рис. 6 не показан.
В этих же интервалах проявляются максимумы распределения удельной поверхности микропор по их размерам. Зависимости Vt от W, передающиеся линиями 1 и 2 (рис. 6), отвечают образцам АУ(БУ) и АУ(Д), которые обладают максимальной удельной поверхностью (табл. 2). Другие АУ имеют качественно аналогичные распределения пор по размерам. Главное отличие состоит в численных значениях максимумов величин dV1, dV2, dV3 и dV4 (табл. 3). АУ из углей высокой СМ (С daf ≥ 90%) также отличаются распределением пор по размерам в интервале W = 1.0–2.5 нм (рис. 6, линии 3 и 4), которое выглядит как суперпозиция двух максимумов – основного dV2 и дополнительного, который проявляется как плечо. Для каждого АУ значения максимумов уменьшаются в ряду dV1 > dV2 > dV3 > dV4 и зависят от СМ исходного угля. По сравнению с dV1 это уменьшение составляет 8–21 раз для dV2, 15–490 раз для dV3 и 50–860 раз для dV4. Для каждого максимума наблюдается тенденция снижения его величины с ростом СМ угля (табл. 3) и только при переходе от АУ(БУ) к АУ(Д) зафиксировано увеличение dV1 в 1.24 раза (с 1.413 до 1.745 см3/г нм).
Таблица 3.
Индекс угля | Параметр dVх, см3/г · нм | |||
---|---|---|---|---|
dV1 | dV2 | dV3 | dV4 | |
БУ | 1.413 | 0.173 | 0.0925 | 0.0294 |
Д | 1.745 | 0.133 | 0.0752 | 0.0112 |
Г1 | 1.701 | 0.129 | 0.0706 | 0.0100 |
Г2 | 1.297 | 0.084 | 0.0565 | 0.0045 |
Ж | 1.286 | 0.067 | 0.0529 | 0.0044 |
К1 | 1.194 | 0.065 | 0.0318 | 0.0024 |
К2 | 1.036 | 0.056 | 0.0289 | 0.0037 |
ОС1 | 0.979 | 0.046 | 0.0224 | 0.0049 |
ОС3 | 0.991 | 0.050 | 0.0143 | 0.0033 |
Т | 1.025 | 0.054 | 0.0135 | 0.0017 |
А | 0.857 | 0.046 | 0.0077 | 0.0010 |
А5 | 0.799 | 0.042 | 0.0016 | 0.0009 |
По сравнению с монотонным снижением величины S образцов АУ с ростом Cdaf исходного угля (рис. 1, линия 2), удельная поверхность разных видов пор меняется более сложным образом (рис. 7). Поверхность микропор Smi и субнанопор S1nm буроугольного АУ ниже по сравнению с этими характеристиками АУ(Д), хотя общая удельная поверхность АУ(БУ) выше (рис. 1, линия 2) и является максимальной (S = 2012 м2/г) в полученной серии АУ. В этой связи необходимо отметить следующее. Исследуемый в данной работе бурый уголь отличается от остальных углей генетически, поскольку сформирован из иного палеорастительного материала. Это может приводить к характеристикам АУ(БУ), выпадающим из общих закономерностей от СМ угля, хотя прогнозировать такие отклонения трудно. Если образец АУ(БУ) исключить из рассмотрения, то для АУ из каменных углей и антрацитов проявляется общая закономерность – линейное снижение величин Smi и S1nm в соответствии с корреляционными уравнениями Smi = 7645 – 71.09Сdaf (R2 = 0.984) и S1nm = 7017 – 65.09Сdaf (R2 = 0.983).
Поверхность мезо- и макропор заметно развивается только у АУ(БУ) (Smе + ma = 205 м2/г); у остальных АУ она существенно меньше (≤ 82 м2/г) и проявляют тенденцию к снижению с ростом СМ исходного угля (рис. 7, линия 3).
Таким образом, удельная поверхность АУ, полученных в АТУ-процессе, представлена поверхностью микропор, доля которой (Smi/S) варьируется в пределах 0.898–0.988. Доля поверхности субнанопор составляет (S1nm/S) = 0.839–0.955, то есть полученные в работе АУ являются микропористыми материалами с доминированием субнанопористости.
Для АУ из каменных углей и антрацитов зависимость удельной поверхности S от общего объема пор Vt линейна (рис. 8, линия 1) и подчиняется уравнению S = 2270.8Vt + 220.4 (R2 = 0.995). Буроугольный АУ сильно выпадает из этой зависимости: для АУ(БУ) экспериментальное значение S = = 2012 м2/г (табл. 2) существенно ниже расчетного (2691 м2/г). Это является следствием большой доли объема мезо- и макропор (Vme + ma/Vt) = 0.362, вклад которых в величину S существенно меньше и составляет (Sme + ma/S) = 0.102.
Зависимости удельной поверхности микропор Smi и субнанопор S1nm от их объемов Vmi и V1nm аппроксимируются линейными корреляционными уравнениями для всех АУ: Smi = 2684.2Vmi + 123.79 (R2 = 0.944) и S1nm = 3186.9V1nm + 0.724 (R2 = 0.957) (рис. 8, линия 2).
Отношения величин V1nm (выраженных в нм3/г) к S1nm (нм2/г) для разных АУ достаточно близки и находятся в интервале (V1nm/S1nm) = 0.29–0.35 нм (среднее – 0.31 нм). Для сферических пор это соответствует диаметрам 1.74–2.10 нм, что не подходит для диапазона субнанопор с размерами W ≤ ≤ 1 нм. Это противоречие устраняется, если принять эллипсоидную форму пор, которая наиболее близка к щелевидным порам. Если для трех осей эллипсоида (a, b, c) принять a = 0.5 нм (что соответствует ширине W = 1 нм) и условие b = c, то среднее значение (V1nm/S1nm) = 0.31 нм будет соответствовать порам с длиной 6.4 нм и глубиной 3.2 нм. В АТУ-процессе образование таких пор происходит при совместном действии КОН и теплового удара, вызывающего импульсное образование летучих продуктов, которые изнутри разрывают угольный каркас на отдельные структурные фрагменты. Процесс аналогичен вспучиванию соединений интеркалирования графита, инициируемому тепловым ударом и приводящему к образованию термографенита – материала с более развитой пористостью [15]. При щелочной активации это является дополнительным фактором формирования пористости АУ.
В целом, совокупность параметров пористой структуры АУ и их сопоставление в ряду метаморфизма достаточно полно характеризуют активируемость ископаемых углей разной СМ как их способность образовывать нанопористые углеродные материалы в процессе щелочной активации с тепловым ударом.
ВЫВОДЫ
1. В условиях щелочной активации c тепловым ударом (КОН, 1 г/г угля, 800°С) ископаемые угли (C daf = 70.4–95.6%) образуют микропористые материалы – активированные угли (АУ), выход которых линейно возрастает от 22.7 до 77.2% в соответствии с корреляционной зависимостью Y = = 2.026С daf – 121.83 (R2 = 0.962).
2. Удельная поверхность (S) образцов АУ зависит от СМ исходного угля (критерием которого выбран Cdaf) и монотонно снижается от 2012 м2/г (АУ из бурого угля) до 818 м2/г у антрацитового АУ при уменьшении общего объема пор (Vt) с 1.088 до 0.269 см3/г.
3. Судя по полученным методом 2D-NLDFT зависимостям объема Vt от ширины пор W, в АУ преимущественно образуются микропоры (W ≤ ≤ 2 нм), доля которых линейно возрастает в ряду метаморфизма от 0.64 до 0.92. Доминирующей частью микропористости являются субнанопоры (W ≤ 1 нм), вклад которых увеличивается от 78 до 91%.
4. В ряду АУ из каменных углей и антрацитов (Cdaf = 80.0–95.6%) удельная поверхность микропор Smi и субнанопор S1nm линейно снижаются согласно корреляционным уравнениям Smi = 7645 – – 71.09С daf (R2 = 0.984) и S1nm = 7017 – 65.09С daf (R2 = 0.983). Доля поверхности микропор (Smi /S) варьируется в пределах 0.898–0.988. Доля мезо- и макропор существенна только у буроугольного АУ (0.102); у остальных АУ она существенно меньше и не превышает 4.2%.
5. С ростом СМ исходного угля качественно изменяется пористость АУ, обуславливающая переход от микро-мезопористого материала к микропористому с доминированием субнанопористости. Параметры пористой структуры АУ и их сопоставление в ряду метаморфизма характеризуют активируемость ископаемых углей как их способность образовывать пористые углеродные материалы в процессе щелочной активации с тепловым ударом.
Список литературы
Novel Carbon Adsorbents / Ed. J.M.D. Tascon. Amsterdam: Elsevier. 2012. 686 p.
Yoshizawa N., Maruyama K., Yamada Y., Ishikawa E., Kobayashi M., Toda Y., Shiraishi M. // Fuel. 2002. V. 81. № 13. P. 1717. https://doi.org/10.1016/S0016-2361(02)00101-1
Mikova N.M., Chesnokov N.V., Kuznetsov B.N. // SibFU J. Chem. 2009. V. 2. № 1. P. 3. DOI: http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/1303
Zhao X.-Y., Huang S.-S., Cao J.-P., Xi S.-C., Wei X.-Y., Kamamoto J., Takarada T. // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2014. V. 105. P. 116. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2013.10.010
Xing B.-L., Guo H., Chen L.-J., Chen Z.-F., Zhang C.-X., Huang G.-X., Xie W., Yu J.-L. // Fuel Proc. Technol. 2015. V. 138. P. 734. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2015.07.017
Byamba-Ochir N., Shim W.G., Balathanigaimani M.S., Moon H. // Appl. Surface Sci. 2016. V. 371. P. 331. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.04.082
Kucherenko V.A., Shendrik T.G., Tamarkina Y.V., Mysyk R.D. // Carbon. 2010. V. 48. № 15. P. 4556. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.07.027
Саберова В.А., Тамаркина Ю.В., Кучеренко В.А. // ХТТ. 2019. № 3. С. 9 [Solid Fuel Chemistry. 2019. V. 53, № 3, P. 135. DOI: 10.3103/S0361521919030091]https://doi.org/10.1134/S0023117719030101
Тамаркина Ю.В., Цыба Н.Н., Кучеренко В.А., Шендрик Т.Г. // Вопросы химии и химической технологии. 2013. № 3. С. 132.
Тамаркина Ю.В., Кучеренко В.А., Шендрик Т.Г. // ХТТ. 2012. № 5. С. 13 [Solid Fuel Chemistry. 2012. V. 46. № 5. P. 289. https://doi.org/10.3103/S0361521912050114]10.3103/S0361521912050114
Кучеренко В.А., Тамаркина Ю.В., Раенко Г.Ф., Попов А.Ф. // Вопросы химии и химической технологии. 2017. № 4. С. 49.
Jagiello J. Olivier J.P. // Carbon. 2013. V. 55. P. 70. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2012.12.011
Tai Z, Zhang Q., Liu Y., Liu H., Dou S. // Carbon. 2017. V. 123. P. 54. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.07.041
Sing K.S.W., Everett D.H., Haul R.A.W., Moscou L., Pierotti R.A., Rouquerol J., Siemieniewska T. // Pure & Appl. Chem. 1985. V. 57. № 4. P. 603.
Dresselhaus M.S., Dresselhaus G. // Advances in Physics. 2002. V. 51. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1080/00018730110113644
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Химия твердого топлива