Charakterystyka powierzchni modyfikowanego węgla aktywnego wybranymi metodami

• Autorzy: Bronisław Buczek , Wojciech Chwiałkowski

Warianty tytułu

Evaluation of the Character of the Modified Activated Carbon Surface Using Selected Methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Artykuł prezentuje badania, których celem było określenie rodzaju tlenowych grup funkcyjnych występujących na powierzchni węgla aktywnego oraz ocena charakteru powierzchni powstającej w wyniku utleniania materiału węglowego nadtlenkiem wodoru. Analizowano trzy węgle aktywne: handlowy (AR), wygrzewany w 1000° (AR1000) oraz utleniony nadtlenkiem wodoru (ARP2). Próbki węgli poddano analizie termograwimetrycznej połączonej z analizą powstających gazów. W celu oznaczenia zawartości poszczególnych kwasowych grup funkcyjnych znajdujących się na powierzchni węgli aktywnych zastosowano metodę Boehma.

EN

The paper presents the results of a study on determining the type of oxygen functional groups occurring on the surface of activated carbon as well as the character of the surface which results from the oxidation of carbon by hydrogen peroxide. Three activated carbons we re analyzed: commercial (AR), held at a temperature of 1000°C (AR1000) and oxidized by hydrogen peroxide (ARP2). In order to characterize quantitatively the activated carbon acid and basic functional groups, they were subjected to thermogravimetric analysis together with the analysis of the occurring gases. The content of individual acid functional groups occurring on the carbon surfaces was determined using Boehm's method. The results show that the steam activation process (AR) introduces onto the carbon surface practically only hydroxyl groups. Holding carbon at high temperatures without air access (AR1000) causes the oxidation of hydroxyl groups to lactone groups, while the oxidation of liquid-phase activated carbon using hydrogen peroxide solution (ARP2) leads to the formation of large amounts of carboxyl groups (original abstract).

Słowa kluczowe

PL

Towaroznawstwo; Chemia

EN

Commodity science; Chemistry

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie
• Rocznik: 2008
• Numer: nr 767
• Strony: 5--18

Twórcy

autor

Bronisław Buczek

• Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie

autor

Wojciech Chwiałkowski

• Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie

Bibliografia

• Bansal R.C., Donnet J.B., Stoeckli F., Active Carbon, M. Dekker, New York-Basel 1988.
• Biniak S., Pakuła M., Świątkowski A., Ziętek S., Wpływ zmian ilości tlenowych grup funkcyjnych na powierzchni węgla aktywnego na jego właściwości adsorpcyjne względem par benzenu, "Przemysł Chemiczny" 1989, nr 68.
• Biniak S., Szymański G., Siedlewski J., Świątkowski A., The Characterization of Activated Carbons with Oxygen and Nitrogen Surface Groups, "Carbon" 1997, vol. 35.
• Biniak S., Świątkowski A., Pakuła.M., Chemistry and Physics of Carbon, ed. L.R. Radovic, M. Dekker, New York 2001, vol. 27.
• Boehm H.P., Surface Oxides on Carbon and Their Analysis: A Critical Assessment, "Carbon" 2002, vol. 40.
• Buczek B., Świątowski A., Gawronek J., Adsorptionfrom Binary Liquid Mixtures on Commercial Activated Carbons, "Carbon" 1995, vol. 33.
• Fannig P.E., Vannice M.A., A Drifts Study of the Formation of Surface Groups on Carbon by Oxidation",Carbon" 1993, vol. 31.
• Figueiredo J.L., Pereira M.F.R., Freitas M.M.A., Órfão J. J. M., Modification of the Chemistry of Activated Carbons, "Carbon" 1999, vol. 37.
• Gómez-Serrano V., Acedo-Ramos M.A., López-Peinado A. J., Valenzuela-Calahorro C., Thermogravimetric Study of Activated Carbon Oxidized with H202, "Thermochimica Acta" 1995, vol. 254.
• Grajek H., Świątkowski A., Witkiewicz Z., Pakuła M., Biniak S., Changes in the Surface Chemistry and Adsorptive Properties of Active Carbon Previously Oxidised and Heattreated at Various Temperatures. Physicochemical Properties of Modified Carbon Surface, "Adsorption Science and Technology" 2001, vol. 19.
• Jankowska H., Świątkowski A., Choma J., Węgiel aktywny, WNT, Warszawa 1985.
• Janowska H., Świątowski A., Ościk J., Kusak R., Adsorption from Benzene-ethanol Binary Solutions on Activated Carbons with Different Contents of Oxygen Surface Complexes, "Carbon" 1983, vol. 21.
• Kaźmierczak J., Biniak S., Świątkowski A., Radeke K.H., Interdependence of Different Parameters Characterizing the Chemistry of an Activated Carbon Surface, "Journal of the Chemical Society", Faraday Transactions, 1991, vol. 87.
• Pakuła M., Biniak S., Świątkowski A., Heffe S., Influence of Progressive Surface Oxidation of Nitrogen-containing Carbon on Its Electrochemical Behaviour in Phosphate Buffer Solutions, "Carbon" 2002, vol. 40.
• Pietrzyk S., Żmijewski T., Mioduska M., Badanie węgli aktywowanych metodą termograwimetryczną z jednoczesną analizą gazowych produktów, "Przemysł Chemiczny" 1979, nr 58.
• Puri B.R., Chemistry and Physics of Carbon, ed. P.L. Walker, .Jr., vol. 6, M. Dekker, New York 1970.
• Radovic L.R., Moreno-Castilla c., Rivera-Utrilla J., Chemistry and Physics of Carbon, ed. L.R. Radovic, vol. 27, M. Dekker, New York 2001.
• Szymański G.S., Karpiński Z., Biniak S., Świątkowski A., The Effect of the Gradual Thermal Decomposition of Surface Oxygen Species on the Chemical and Catalytic Properties of Oxidized Activated Carbon, "Carbon" 2002, vol. 40.
• Świątkowski A., Deryło-Marczewska A., Goworek J., Biniak S., Study of Adsorption Equilibria in the Systems Ternary Liquid Mixtures-modified Activated Carbons, "Journal of Colloid and Interface Science" 1999, vol. 218.
• Wojtaś H., Biniak S., Świątkowski A., Utlenianie powierzchni węgli aktywnych z zastosowaniem utleniaczy w roztworach wodnych, "Przemysł Chemiczny" 1989, vol. 68.
• Zawadzki J., Chemistry and Physics of Carbon, ed. PA. Thrower, vol. 21, M. Dekker, New York 1988.