Информация о статье
Название статьи
Оценка адсорбционных свойств пористого углеродного материала из «отработанного» кофеАвторы
А. Меметова 1, Н. Меметов 2, А. Зеленин 3Выпуск
3 (2023)Ключевые слова
адсорбция, углеродный адсорбент, метан, изотермы адсорбции, изостеры адсорбции, теплота адсорбции, пористая структура.Аннотация
Статья посвящена изучению и оценке адсорбционных свойств нового высокопористого углеродного материала в широком интервале давлений при температурах выше критической. Показано, что активированный углеродный материал, полученный из «отработанного кофе» является эффективным адсорбентом для CH4. Так, в данном исследовании карбонизированная кофейная гуща использовалась в качестве прекурсора для получения высокопористого углеродного материала (ВУМ5), путем химической активации при 750 °С для эффективной адсорбции CH4. Порометрия показывает, что полученный адсорбент является микромезопористым с узким распределением пор по размерам, обладающий удельной площадью поверхности по БЭТ 3456 м2/г и объемом пор 1,604 см3/г. Изучена адсорбция CH4 на полученном углеродном материале при температурах 298.15…323.15 K и давлении до 100 бар. ВУМ5 демонстрирует высокую адсорбционную способность по CH4 19 ммоль/г при 10 МПа и 298,15 K. Экспериментальные данные адсорбции CH4 на ВУМ5 проанализированы с использованием типовых моделей адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха в интервале температур 298,15…323,13 K. Результаты показывают, что адсорбция CH4 на ВУМ5 в рассматриваемом диапазоне температур и давлений соответствуют адсорбции Ленгмюра. Данный факт подтверждается полученными значениями коэффициентов корреляции равными 0,99 и средних относительных отклонений между экспериментальными результатами и результатами, полученными с помощью модели Ленгмюра, которые составляют менее 3 %. Рассчитаны значения изостерических теплот при различных абсолютных количествах адсорбции CH4 на полученном ВУМ5, которые находятся в диапазоне от ~10,0 до 17,0 кДж/моль, что указывает на то, что процесс представляет собой физическую адсорбцию, а сила связи между молекулой CH4 и поверхностью адсорбента относится к силе Ван-дер-Ваальса. Данные изотерм адсорбции и термодинамические параметры, оцененные в настоящем исследовании, полезны для проектирования систем хранения газа на основе адсорбции.Как цитировать статью
Memetova AE, Memetov NR, Zelenin AD. Evaluation of adsorption properties of a porous carbon material from coffee waste. Journal of Advanced Materials and Technologies. 2023;8(3):207-216. DOI: 10.17277/jamt.2023.03.pp.207-216Скачать PDF
(всего загрузок:424)DOI:
https://doi.org/10.17277/jamt.2023.03.pp.207-216🗏
207-216Просмотров:
286