RU2776277C1 - Method for producing copper-nickel-oxide-carbon composite material - Google Patents
Method for producing copper-nickel-oxide-carbon composite material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776277C1 RU2776277C1 RU2021119692A RU2021119692A RU2776277C1 RU 2776277 C1 RU2776277 C1 RU 2776277C1 RU 2021119692 A RU2021119692 A RU 2021119692A RU 2021119692 A RU2021119692 A RU 2021119692A RU 2776277 C1 RU2776277 C1 RU 2776277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrate
- carbonizate
- nickel
- copper
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title abstract 6
- BLNHZUSROOIQRY-UHFFFAOYSA-N [Cu]=O.[Ni].[C] Chemical compound [Cu]=O.[Ni].[C] BLNHZUSROOIQRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 3
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 abstract 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 abstract 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 abstract 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 abstract 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к получению медь-никель-оксид-углеродных композиционный материалов, пригодных в качестве катализаторов реакциях органического синтеза.The invention relates to the production of copper-nickel-oxide-carbon composite materials suitable as catalysts for organic synthesis reactions.
Лигноцеллюлозные материалы и древесина широко используются для производства углеродных материалов, обладающих необходимыми характеристиками, такими как плотность, пористость и развитая поверхность. Активированные углеродные материалы дешевы и имеют большую площадь удельной поверхности на единицу массы. Микропористая структура и, как следствие, адсорбционная емкость получаемых углеродных носителей зависит от способов и условий приготовления целевого неграфитизированного углерода в процессе производства. Отмечено, что использование активирующих агентов, кислорода или минеральных кислот увеличивает на поверхности пиролитического материала количество активных центров. Известно, что из лигноцеллюлозного сырья могут быть получены микропористые углеродные носители, которые могут быть использованы для производства металлоксидных и металлических катализаторов. Использование отходов деревообрабатывающей промышленности в качестве субстрата для нанесения активного вещества позволит снизить себестоимость таких катализаторов, а само применение именно углеродной подложки упрощает переработку использованных катализаторов, позволяя извлекать металлы и оксиды из отработанного материала путем сжигания. Таким образом, решается вопрос снижения количества твердых отходов на каждой стадии жизненного цикла производимых продуктов.Lignocellulosic materials and wood are widely used to produce carbon materials with desired characteristics such as density, porosity and developed surface. Activated carbon materials are cheap and have a large specific surface area per unit mass. The microporous structure and, as a result, the adsorption capacity of the obtained carbon carriers depends on the methods and conditions for preparing the target non-graphitized carbon during the production process. It is noted that the use of activating agents, oxygen or mineral acids increases the number of active centers on the surface of the pyrolytic material. It is known that microporous carbon supports can be obtained from lignocellulosic raw materials, which can be used for the production of metal oxide and metal catalysts. The use of waste from the woodworking industry as a substrate for applying the active substance will reduce the cost of such catalysts, and the use of a carbon substrate itself simplifies the processing of used catalysts, making it possible to extract metals and oxides from the spent material by combustion. Thus, the issue of reducing the amount of solid waste at each stage of the life cycle of manufactured products is solved.
Ключевой проблемой является использование отходов биомассы древесины и извлечение ресурсного потенциала из отходов, что соответствует принципам устойчивого развития.The key issue is the use of waste wood biomass and the extraction of resource potential from waste, which is in line with the principles of sustainable development.
В патентах RU2436625 (опубликован 20.12.2011) и RU2518579 (опубликован 10.06.2014) раскрыт способ получения углеродного материала, включающий карбонизацию в. инертной среде измельченной до фракции 2-3 мм древесины березы в интервале температур 300-800°С со скоростью нагрева 20°С/мин, выдержку при конечной температуре 30 мин, последующую активацию в атмосфере аргона в присутствии твердого гидроксида калия, взятого в массовом соотношении уголь: щелочь, равном 1:3, и подъеме температуры до 800°С со скоростью 10°С/мин, выдержку в течение 60 мин, затем отмывку продукта раствором кислоты, водой при температуре 50°С до нейтральной среды и сушку.Patents RU2436625 (published on 12/20/2011) and RU2518579 (published on 06/10/2014) disclose a method for producing carbon material, including carbonization of c. in an inert medium of birch wood crushed to a fraction of 2-3 mm in the temperature range of 300-800°C at a heating rate of 20°C/min, exposure at a final temperature of 30 minutes, subsequent activation in an argon atmosphere in the presence of solid potassium hydroxide, taken in a mass ratio coal: alkali, equal to 1:3, and raising the temperature to 800°C at a rate of 10°C/min, exposure for 60 min, then washing the product with an acid solution, water at a temperature of 50°C to a neutral environment and drying.
В патенте RU2490207 (опубликован: 20.08.2013) описан способ получения активного угля, где в качестве сырья используют древесную щепу с размером частиц от 1 мм до 10 мм и с исходной влажностью от 30% до 70%. Сушку, карбонизацию и активацию осуществляют при прямоточном движении щепы через реактор при скорости подъема температуры в нем 20-80°С/мин до температуры пиролиза 800-900°С, при которой в реактор подают воздух.Patent RU2490207 (published: 08/20/2013) describes a method for producing active carbon, where wood chips with a particle size of 1 mm to 10 mm and an initial moisture content of 30% to 70% are used as raw materials. Drying, carbonization and activation are carried out with direct-flow movement of chips through the reactor at a temperature rise rate in it of 20-80°C/min to a pyrolysis temperature of 800-900°C, at which air is supplied to the reactor.
В патенте RU2534801 (опубликован: 10.12.2014) описан способ щелочной активации. Изобретение относится к области получения порошковых активных углей. Предложен способ производства, включающий измельчение сырья, сушку, введение химического активирующего агента, активацию, отмывку и сушку готового продукта. В качестве сырья используют древесину или технический лигнин или торф. В качестве химического активирующего агента используют гидроксид калия или натрия. Сушку проводят при температуре 280-600°С. Активацию осуществляют в атмосфере парогазов при подъеме температуры до 550-800°С. Отмывку проводят в три стадии при температуре 70-90°С. На первой стадии отмывают водой, затем соляной кислотой и на последней стадии водой.Patent RU2534801 (published: 12/10/2014) describes the alkaline activation method. The invention relates to the field of obtaining powder active carbons. A production method is proposed, including grinding of raw materials, drying, introduction of a chemical activating agent, activation, washing and drying of the finished product. Wood or technical lignin or peat are used as raw materials. Potassium or sodium hydroxide is used as a chemical activating agent. Drying is carried out at a temperature of 280-600°C. Activation is carried out in an atmosphere of vapor gases when the temperature rises to 550-800°C. Washing is carried out in three stages at a temperature of 70-90°C. At the first stage, it is washed with water, then with hydrochloric acid, and at the last stage with water.
В WO2014/196888 (опубликовано 11.12.2014) раскрыт способ получения высокоэффективного углеродного материала за счет карбонизации лигноцеллюлозного материала, активации с использованием щелочи и последующей последовательной промывки водой, раствором соляной кислоты и водой при температуре около 50 оС до нейтральной среды.WO2014/196888 (published 12/11/2014) discloses a method for producing a high-performance carbon material by carbonizing lignocellulosic material, activating with alkali, and then sequentially washing with water, hydrochloric acid solution and water at a temperature of about 50°C until neutral.
Карбонизацию лигноцеллюлозного материала ведут в атмосфере газов, образующихся при пиролизе, при скорости нагрева 4-6°С/мин до температур 300-600°С с выдержкой при конечной температуре 60-120 мин, при этом в качестве лигноцеллюлозного материала используют древесную щепу с размерами 1-20 мм. Перед активацией полученный охлажденный карбонизат размалывают до размера частиц менее 250 мкм, импрегнируют раствором щелочи (50%-ным) в соотношении 1:1-2,5 по отношению к массе карбонизата, выдерживают при комнатной температуре 10-200 мин, затем смесь помещают для активации в реактор, нагретый до температуры 550-700°С, при которой смесь выдерживают 30-150 мин. Использование древесной щепы размером 1-20 мм исключает необходимость применения энергетически емкого размалывающего оборудования. Режим, выбранный для карбонизации исходного сырья, позволяет получить углеродный материал с развитой поверхностью. При дальнейшей термообработке в стадии активации обеспечивается возможность протекания гетерогенной реакции между компонентами растительного сырья с переходящим в расплавленное состояние гидроксидом щелочного металла, где за счет окислительно-гидролитических превращений образуются газообразные продукты, сопровождающие развитие пористой структуры. Щелочные соединения промотируют расщепление связей в термически менее устойчивых структурах, например, между полисахаридами и лигнином, и последующее образование новых связей в термически более стабильных полимерных ароматических структурах. Наличие водяного пара в среде активации позволяет ускорить процесс и увеличить микропористость конечного продукта.The carbonization of lignocellulosic material is carried out in an atmosphere of gases formed during pyrolysis, at a heating rate of 4-6°C/min to temperatures of 300-600°C with holding at a final temperature of 60-120 minutes, while wood chips with dimensions 1-20 mm. Before activation, the resulting cooled carbonizate is ground to a particle size of less than 250 μm, impregnated with an alkali solution (50%) in a ratio of 1: 1-2.5 relative to the mass of carbonizate, kept at room temperature for 10-200 minutes, then the mixture is placed for activation into a reactor heated to a temperature of 550-700°C, at which the mixture is kept for 30-150 minutes. The use of wood chips with a size of 1-20 mm eliminates the need for energy-intensive grinding equipment. The regime chosen for the carbonization of the feedstock makes it possible to obtain a carbon material with a developed surface. With further heat treatment at the activation stage, a heterogeneous reaction between the components of plant raw materials with alkali metal hydroxide passing into the molten state is provided, where due to oxidative-hydrolytic transformations, gaseous products are formed that accompany the development of a porous structure. Alkaline compounds promote the cleavage of bonds in thermally less stable structures, for example, between polysaccharides and lignin, and the subsequent formation of new bonds in thermally more stable polymeric aromatic structures. The presence of water vapor in the activation medium makes it possible to speed up the process and increase the microporosity of the final product.
В патенте RU2529233 (опубликован: 27.09.2014) описан способ кислотной активации. Изобретение относится к модифицированию промышленного активного угля. Процесс модифицирования включает промывание дистиллированной водой, прогрев при температуре 200°С в атмосфере воздуха в течение 2 часов и обработку раствором соляной кислоты с концентрацией 0,1 моль/дм3.Patent RU2529233 (published: 09/27/2014) describes the method of acid activation. The invention relates to the modification of industrial active carbon. The modification process includes washing with distilled water, heating at a temperature of 200°C in an air atmosphere for 2 hours and treatment with a hydrochloric acid solution with a concentration of 0.1 mol/dm3.
Способ активации лимонной кислотой описан в патенте RU2732022 (опубликован: 10.09.2020). Изобретение относится к способу получения сорбента на основе тростника обыкновенного, который может быть использован для очистки водных сред, аварийных разливов нефти и нефтепродуктов в водоемах, а также для сбора нефтепродуктов с почвы и других поверхностей вблизи автозаправочных станций. Способ включает измельчение массы тростника до размеров частиц 5-10 мм, пиролиз измельченной массы в муфельной печи при температуре 500°С в течение 1 часа, гидролиз 1 М раствором лимонной кислоты, нейтрализацию 5% мас. раствором бикарбоната натрия, промывку дистиллированной водой и сушку до постоянной массы. Изобретение обеспечивает получение сорбента, который характеризуется повышенной сорбционной емкостью и позволяет увеличить степень очистки воды от нефтепродуктов.The activation method with citric acid is described in patent RU2732022 (published: 09/10/2020). The invention relates to a method for producing a sorbent based on common reed, which can be used to clean water environments, emergency spills of oil and oil products in water bodies, as well as to collect oil products from soil and other surfaces near gas stations. The method includes grinding the cane mass to a particle size of 5-10 mm, pyrolysis of the crushed mass in a muffle furnace at a temperature of 500°C for 1 hour, hydrolysis with a 1 M citric acid solution, neutralization of 5% wt. sodium bicarbonate solution, rinsing with distilled water and drying to constant weight. EFFECT: invention provides obtaining a sorbent, which is characterized by increased sorption capacity and allows to increase the degree of water purification from oil products.
Задачей настоящего изобретения является получение на основе древесных отходов металл-углеродного или металл-оксид-углеродного композиционного материала пригодного для катализа реакций органического синтеза.The objective of the present invention is to obtain on the basis of wood waste metal-carbon or metal-oxide-carbon composite material suitable for catalysis of organic synthesis reactions.
Другой задачей изобретения является создание способа получения углеродного материала с высоким выходом его.Another object of the invention is to provide a method for producing carbon material with a high yield.
Поставленная техническая задача - получение высокоэффективного углеродного материала достигается за счет карбонизации лигноцеллюлозного материала в атмосфере инертного газа, его охлаждении, активации с использованием воздуха и последующей импрегнацией раствором нитрата металла в азотной кислоте, с последующим промыванием водой до нейтральной среды.The set technical task - obtaining a highly effective carbon material is achieved by carbonizing lignocellulosic material in an inert gas atmosphere, cooling it, activating it using air and subsequent impregnation with a solution of metal nitrate in nitric acid, followed by washing with water to a neutral environment.
Карбонизацию лигноцеллюлозного материала ведут в атмосфере инертного газа, при скорости нагрева 5-10°С/мин до температур 700-800°С с выдержкой при конечной температуре 60-120 мин, при этом в качестве лигноцеллюлозного материала используют древесную отходы лесозаготавливающих производств с размерами 1-20 мм.Carbonization of lignocellulosic material is carried out in an inert gas atmosphere, at a heating rate of 5-10°C/min to temperatures of 700-800°C with holding at a final temperature of 60-120 minutes, while wood waste from logging industries with dimensions of 1 -20 mm.
Полученный карбонизат охлаждают до 500°С в атмосфере инертного газа, затем производят активацию, путем охлаждения в атмосфере воздуха. Затем, полученные углеродные матрицы импрегнируют раствором нитрата металла в азотной кислоте и помещают в реактор, затем нагревают до температуры 500-550°С, при которой выдерживают в течение 30-150 мин.The obtained carbonizate is cooled to 500°C in an inert gas atmosphere, then activation is carried out by cooling in an air atmosphere. Then, the resulting carbon matrices are impregnated with a solution of metal nitrate in nitric acid and placed in a reactor, then heated to a temperature of 500-550°C, at which they are kept for 30-150 minutes.
Использование древесных отходов размером 1-20 мм исключает необходимость применения энергетически емкого размалывающего оборудования. Режим, выбранный для карбонизации исходного сырья, позволяет получить углеродный материал с развитой поверхностью и закрепить на ней металлсодержащий катализатор.The use of wood waste with a size of 1-20 mm eliminates the need for energy-intensive grinding equipment. The regime chosen for the carbonization of the feedstock makes it possible to obtain a carbon material with a developed surface and to fix a metal-containing catalyst on it.
Примеры осуществления изобретенияEXAMPLES OF CARRYING OUT THE INVENTION
Пример 1. Древесные отходы лесозаготавливающих производств (фракция 1-20 мм.) карбонизируют при нагреве со скоростью 5°С/мин. в токе аргона (Первый сорт ГОСТ 10157-79) в стационарном горизонтальном реакторе. При достижении 800°С нагрев прекращают, и выдерживают продукт при этой температуре в течение 20 мин., затем охлаждают до 500°С в токе аргона. Затем карбонизат охлаждают в токе воздуха до комнатной температуры. Полученный карбонизат импрегнируют раствором нитрата никеля(2) в 10% азотной кислоте при соотношении нитрат никеля в азотной кислоте: масса карбонизата равном 1:1-2,5. Емкости с полученной суспензией выдерживают 10 мин. при комнатной температуре и помещают для активации в разогретую до 550°С муфельную печь, где выдерживают в течение 30 мин.Example 1. Wood waste from logging industries (fraction 1-20 mm.) Carbonize when heated at a rate of 5°C/min. in a stream of argon (First grade GOST 10157-79) in a stationary horizontal reactor. Upon reaching 800°C, the heating is stopped, and the product is kept at this temperature for 20 minutes, then cooled to 500°C in a stream of argon. Then the carbonizate is cooled in a stream of air to room temperature. The obtained carbonizate is impregnated with a solution of nickel(2) nitrate in 10% nitric acid at a ratio of nickel nitrate in nitric acid: carbonizate mass equal to 1:1-2.5. The containers with the resulting suspension are kept for 10 minutes. at room temperature and placed for activation in a muffle furnace heated to 550°C, where it is kept for 30 minutes.
Пример 2. Древесные отходы лесозаготавливающих производств (фракция 1-20 мм.) карбонизируют при нагреве со скоростью 5°С/мин. в токе аргона (Первый сорт ГОСТ 10157-79) в стационарном горизонтальном реакторе. При достижении 800°С нагрев прекращают, и выдерживают продукт при этой температуре в течение 20 мин., затем охлаждают до 500°С в токе аргона. Затем карбонизат охлаждают в токе воздуха до комнатной температуры. Полученный карбонизат импрегнируют раствором нитрата меди(2) в 10% азотной кислоте при соотношении нитрат никеля в азотной кислоте: масса карбонизата равном 1:1-2,5. Емкости с полученной суспензией выдерживают 30 мин. при комнатной температуре и помещают для активации в разогретую до 550°С муфельную печь, где выдерживают в течение 30 мин.Example 2. Wood waste from logging industries (fraction 1-20 mm.) Carbonize when heated at a rate of 5°C/min. in a stream of argon (First grade GOST 10157-79) in a stationary horizontal reactor. Upon reaching 800°C, the heating is stopped, and the product is kept at this temperature for 20 minutes, then cooled to 500°C in a stream of argon. Then the carbonizate is cooled in a stream of air to room temperature. The resulting carbonizate is impregnated with a solution of copper(2) nitrate in 10% nitric acid at a ratio of nickel nitrate in nitric acid: mass of carbonizate equal to 1:1-2.5. The containers with the resulting suspension are kept for 30 minutes. at room temperature and placed for activation in a muffle furnace heated to 550°C, where it is kept for 30 minutes.
Пример 3. Древесные отходы лесозаготавливающих производств (фракция 1-20 мм.) карбонизируют при нагреве со скоростью 5°С/мин. в токе аргона (Первый сорт ГОСТ 10157-79) в стационарном горизонтальном реакторе. При достижении 800°С нагрев прекращают, и выдерживают продукт при этой температуре в течение 20 мин., затем охлаждают до 500°С в токе аргона. Затем карбонизат охлаждают в токе воздуха до комнатной температуры. Полученный карбонизат импрегнируют смесью нитрата никеля(2) и нитрата меди(2) в соотношении нитрат никеля(2): нитрат меди(2) равном 1:1, в 10%-ой азотной кислотой при соотношении нитрат меди(2) и нитрат никеля(2) в азотной кислоте: масса карбонизата равном 1:1-2,5. Емкости с полученной суспензией выдерживают 200 мин. при комнатной температуре и помещают для активации в разогретую до 550°С муфельную печь, где выдерживают в течение 150 мин.Example 3. Wood waste from logging industries (fraction 1-20 mm.) Carbonize when heated at a rate of 5°C/min. in a stream of argon (First grade GOST 10157-79) in a stationary horizontal reactor. Upon reaching 800°C, the heating is stopped, and the product is kept at this temperature for 20 minutes, then cooled to 500°C in a stream of argon. Then the carbonizate is cooled in a stream of air to room temperature. The resulting carbonizate is impregnated with a mixture of nickel(2) nitrate and copper(2) nitrate in a ratio of nickel(2) nitrate: copper(2) nitrate equal to 1:1, in 10% nitric acid at a ratio of copper(2) nitrate and nickel nitrate (2) in nitric acid: mass of carbonizate equal to 1:1-2.5. The containers with the resulting suspension are held for 200 minutes. at room temperature and placed for activation in a muffle furnace heated to 550°C, where it is kept for 150 minutes.
Пример 4. Древесные отходы лесозаготавливающих производств (фракция 1-20 мм.) карбонизируют при нагреве со скоростью 5°С/мин. в токе аргона (Первый сорт ГОСТ 10157-79) в стационарном горизонтальном реакторе. При достижении 800°С нагрев прекращают, и выдерживают продукт при этой температуре в течение 20 мин., затем охлаждают до 500°С в токе аргона. Затем карбонизат охлаждают в токе воздуха до комнатной температуры. Полученный карбонизат импрегнируют смесью нитрата никеля(2) и нитрата меди(2) в соотношении нитрат никеля(2): нитрат меди(2) равном 1:2, в 10%-ой азотной кислотой при соотношении нитрат меди(2) и нитрат никеля(2) в азотной кислоте: масса карбонизата равном 1:1-2,5. Емкости с полученной суспензией выдерживают 200 мин. при комнатной температуре и помещают для активации в разогретую до 550°С муфельную печь, где выдерживают в течение 150 мин.Example 4. Wood waste from logging industries (fraction 1-20 mm.) Carbonize when heated at a rate of 5°C/min. in a stream of argon (First grade GOST 10157-79) in a stationary horizontal reactor. Upon reaching 800°C, the heating is stopped, and the product is kept at this temperature for 20 minutes, then cooled to 500°C in a stream of argon. Then the carbonizate is cooled in a stream of air to room temperature. The resulting carbonizate is impregnated with a mixture of nickel(2) nitrate and copper(2) nitrate in a ratio of nickel(2) nitrate: copper(2) nitrate equal to 1:2, in 10% nitric acid at a ratio of copper(2) nitrate and nickel nitrate (2) in nitric acid: mass of carbonizate equal to 1:1-2.5. The containers with the resulting suspension are held for 200 minutes. at room temperature and placed for activation in a muffle furnace heated to 550°C, where it is kept for 150 minutes.
Пример 5. Древесные отходы лесозаготавливающих производств (фракция 1-20 мм.) карбонизируют при нагреве со скоростью 5°С/мин. в токе аргона (Первый сорт ГОСТ 10157-79) в стационарном горизонтальном реакторе. При достижении 800°С нагрев прекращают, и выдерживают продукт при этой температуре в течение 20 мин., затем охлаждают до 500°С в токе аргона. Затем карбонизат охлаждают в токе воздуха до комнатной температуры. Полученный карбонизат импрегнируют смесью нитрата никеля(2) и нитрата меди(2) в соотношении нитрат никеля(2): нитрат меди(2) равном 2:1, в 10%-ой азотной кислотой при соотношении нитрат меди(2) и нитрат никеля(2) в азотной кислоте: масса карбонизата равном 1:1-2,5. Емкости с полученной суспензией выдерживают 200 мин. при комнатной температуре и помещают для активации в разогретую до 550°С муфельную печь, где выдерживают в течение 150 мин. Изобретение поясняется следующими рисунками:Example 5. Wood waste from logging industries (fraction 1-20 mm.) Carbonize when heated at a rate of 5°C/min. in a stream of argon (First grade GOST 10157-79) in a stationary horizontal reactor. Upon reaching 800°C, the heating is stopped, and the product is kept at this temperature for 20 minutes, then cooled to 500°C in a stream of argon. Then the carbonizate is cooled in a stream of air to room temperature. The obtained carbonizate is impregnated with a mixture of nickel(2) nitrate and copper(2) nitrate in a ratio of nickel(2) nitrate: copper(2) nitrate equal to 2:1, in 10% nitric acid at a ratio of copper(2) nitrate and nickel nitrate (2) in nitric acid: mass of carbonizate equal to 1:1-2.5. The containers with the resulting suspension are held for 200 minutes. at room temperature and placed for activation in a muffle furnace heated to 550°C, where it is kept for 150 minutes. The invention is illustrated by the following figures:
На фиг. 1 изображена углеродная матрица, полученная выбранным режимом карбонизации.In FIG. 1 shows a carbon matrix produced by the selected carbonization mode.
На фиг. 2 показаны данные совмещенного термического анализа композиционного материала по примеру 1In FIG. 2 shows the data of the combined thermal analysis of the composite material according to example 1
На фиг. 3 показаны данные совмещенного термического анализа композиционного материала по примеру 2In FIG. 3 shows the data of the combined thermal analysis of the composite material according to example 2
На фиг. 4 показаны данные совмещенного термического анализа композиционного материала по примеру 3In FIG. 4 shows the data of the combined thermal analysis of the composite material according to example 3
На фиг. 5 показаны данные совмещенного термического анализа композиционного материала по примеру 4In FIG. 5 shows the data of the combined thermal analysis of the composite material according to example 4
На фиг. 6 показаны данные совмещенного термического анализа композиционного материала по примеру 5In FIG. 6 shows the data of the combined thermal analysis of the composite material according to example 5
Claims (9)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2776277C1 true RU2776277C1 (en) | 2022-07-15 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808985C1 (en) * | 2023-03-28 | 2023-12-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Method for producing metal-oxide-carbon composite material |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2172647C1 (en) * | 2000-06-16 | 2001-08-27 | Региональная общественная организация Институт эколого-технологических проблем | Method of preparing iron-carbon catalyst for selective oxidative decomposition of hydrogen sulfide |
| RU2333887C1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-09-20 | Открытое акционерное общество "АРТИ" | Method for obtaining sorbent |
| RU2518579C1 (en) * | 2012-12-26 | 2014-06-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) | Method of obtaining carbon adsorbent |
| RU2547740C2 (en) * | 2013-04-30 | 2015-04-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Method of obtaining ferromagnetic carbon sorbent |
| CN104549145A (en) * | 2014-12-01 | 2015-04-29 | 浙江理工大学 | Titanium dioxide/lignocellulose-based active carbon composite material and preparation method thereof |
| US20170321139A1 (en) * | 2011-04-15 | 2017-11-09 | Carbon Technology Holdings, LLC | High-carbon biogenic reagents and uses thereof |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2172647C1 (en) * | 2000-06-16 | 2001-08-27 | Региональная общественная организация Институт эколого-технологических проблем | Method of preparing iron-carbon catalyst for selective oxidative decomposition of hydrogen sulfide |
| RU2333887C1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-09-20 | Открытое акционерное общество "АРТИ" | Method for obtaining sorbent |
| US20170321139A1 (en) * | 2011-04-15 | 2017-11-09 | Carbon Technology Holdings, LLC | High-carbon biogenic reagents and uses thereof |
| RU2518579C1 (en) * | 2012-12-26 | 2014-06-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) | Method of obtaining carbon adsorbent |
| RU2547740C2 (en) * | 2013-04-30 | 2015-04-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Method of obtaining ferromagnetic carbon sorbent |
| CN104549145A (en) * | 2014-12-01 | 2015-04-29 | 浙江理工大学 | Titanium dioxide/lignocellulose-based active carbon composite material and preparation method thereof |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808985C1 (en) * | 2023-03-28 | 2023-12-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Method for producing metal-oxide-carbon composite material |
| RU2808979C1 (en) * | 2023-03-28 | 2023-12-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Catalyst for thermolysis of ammonium perchlorate in form of metal-oxide-carbon composite material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nor et al. | Synthesis of activated carbon from lignocellulosic biomass and its applications in air pollution control—a review | |
| Horikawa et al. | Characteristics and humidity control capacity of activated carbon from bamboo | |
| He et al. | The effects of temperature and molten salt on solar pyrolysis of lignite | |
| JP6760583B2 (en) | How to make activated carbon | |
| JP2011011201A (en) | Carbon-based solid acid and method for producing the same | |
| JP2688386B2 (en) | SOx removal method using carbon catalyst | |
| KR102392508B1 (en) | Carbon dioxide adsorbent using biochar, and production method of the same | |
| RU2391290C1 (en) | Method of obtaining active coal | |
| CN111250092B (en) | Preparation method and application of biomass honeycomb-shaped semicoke-loaded nickel-iron nanoparticle catalyst | |
| RU2393111C1 (en) | Method of producing microporous carbon material from lignocellulose material | |
| KR101140990B1 (en) | Method for producing activated carbons using sewage sludge | |
| CN113651324B (en) | Preparation method and application of sewage peat | |
| RU2776277C1 (en) | Method for producing copper-nickel-oxide-carbon composite material | |
| JP4919253B2 (en) | Biological organic resource processing method and system | |
| CN112195036B (en) | Method for preparing biodiesel by using seaweed carbon to improve quality of bio-oil | |
| KR102544657B1 (en) | The Method of Producing Active Carbon by Using Physical Activation and the Active Carbon Produced by the Same | |
| Ajayi et al. | A comparative study of thermal and chemical activation of Canarium Schweinfurthii Nutshell | |
| US6114273A (en) | Method for sox removal by catalytic carbon | |
| CN113353912A (en) | Preparation method and application of porous carbon material with high light-heat conversion efficiency | |
| RU2808985C1 (en) | Method for producing metal-oxide-carbon composite material | |
| CN101816929B (en) | Method for preparing imporous carbon absorbent material | |
| Sugawara et al. | Preparation of carbonaceous heavy metal adsorbent from palm shell using sulfur impregnation | |
| CN114671432B (en) | Coal-based high-performance CO 2 Preparation method of activated carbon material for adsorption | |
| RU2808980C1 (en) | Method for producing metal-oxide-carbon composite material from technical soot after pyrolysis of used tires | |
| Yuan et al. | The new technology of preparation activated carbon from lignite |