Наномодифицирование сорбентов для очистки жидких сред

• Автор: Романцова, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Современное состояние исследований методов модифицирования сорбционных материалов
1.1. Общая характеристика сорбентов: структура и сорбционные
параметры
1.1.1. Активированные угли и синтетические цеолиты
1.2. Применение активированных углей и цеолитов в процессах очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов
1.3. Методы получения модифицированных сорбционных материалов
1.4. Обзор и анализ теоретических и экспериментальных исследований в области получения углеродных нанотрубок
1.4.1. Углеродные нанотрубки и методы их получения
1.4.2. Типы катализаторов процесса образования углеродных нанотрубок
1.4.3. Способы получения катализаторов синтеза углеродных нанотрубок
1.4.3.1. Получение катализаторов золь-гель методами
1.4.3.2. Получение катализаторов методом мокрого сжигания
1.4.4. Применение углеродных нанотрубок в сорбционных процессах
Основные выводы по ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. Экспериментальные исследования способов получения катализаторов синтеза углеродных нанотрубок
2.1. Описание методов исследования и аппаратурного оформления процесса приготовления катализаторов
2.2. Характеристика исходного сырья и реагентов для получения катализаторов
2.3. Цитратный золь-гель метод получения катализаторов

2.3.1. Описание технологии приготовления катализаторов
2.3.2. Экспериментальное исследование влияния дисперсности и состава катализаторов на удельный выход углеродных нанотрубок
2.3.3. Определение структурных характеристик катализаторов
2.3.4. Определение дисперсных характеристик катализаторов
2.3.5. Исследование влияния состава катализаторов на выход и качество углеродных нанотрубок
2.4. Получение катализаторов методом мокрого сжигания
2.4.1. Определение структурных характеристик катализаторов
2.4.2. Исследование влияния состава катализаторов на выход и качество углеродных нанотрубок
Основные выводы по ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. Разработка технологии получения наномодифицирован-ных поглотителей и определение их сорбционных характеристик
3.1. Характеристика исходного сырья
3.2. Формирование слоя углеродных нанотрубок на поверхности

сорбента
3.3. Описание технологической схемы процесса получения наномодифицированных сорбентов
3.4. Оценка качества полученного слоя углеродных нанотрубок на сорбенте
3.5. Измерение качественных характеристик стандартных и наномодифицированных образцов активированных углей и цеолитов
3.6. Определение эффективности работы стандартных и наномодифицированных сорбентов на примере очистки водных сред от

ионов тяжелых металлов
3.6.1. Изучение адсорбции ионов кобальта Со2+
3.6.2. Изучение адсорбции ионов никеля №2+
3.7. Применение наномодифицированных сорбентов для очистки водно-
спиртовых смесей
Основные выводы по Г ЛАВЕ
ГЛАВА 4. Математическое моделирование полей концентраций сорбентов очистки водных растворов от ионов кобальта Со2+
4.1. Механизм модифицирования сорбентов углеродными нанотрубками..
4.2. Постановка и решение задачи полей концетраций для сплошного шара
4.3. Постановка и решение задачи полей концетраций для двухслойного сплошного шара
4.4. Постановка математической модели полей концентраций гранул сорбента в процессе адсорбции
4.5. Реализация решения уравнений математической модели
4.6. Расчеты характеристик наномодифицированных сорбентов
Основные выводы по ГЛАВЕ
Основные результаты и выводы по работе
Условные обозначения
Список использованных источников
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Наиболее исследованы катализаторы, содержащие в качестве промотора молибден, который повышает селективность образования одностенных УНТ. Предполагается, что оксиды Мо стабилизируют частицы активных металлов Со, препятствуя их агрегированию при высоких температурах. Действие Мо меняется в зависимости от отношения Со:Мо и в ходе процесса образования УНТ. Катализатор содержит тонкодисперсные оксиды Мо, покрытые слоем молибдата Со [109].
Судя по опубликованным данным [122-128], можно предполагать, что в двух- и многокомпонентных каталитических системах Мо-(Ре, Со, №), Ре-Со, Ре-№ наличие второго металла (со-катализатора) приводит к следующим эффектам [129]:
1) образованию в исходных металл оксидных катализаторах гетеро-металлоксановых структур (например, гетеро-полимолибдатов, ферритов), что благоприятствует образованию и стабилизации металлических частиц меньшего размера в процессе восстановления металлоксидного катализатора в реакторе синтеза УНТ;
2) замедлению спекания активных наноразмерных кластеров металлов в крупные каталитические малоактивные частицы;
3) замедлению кристаллизации карбида преобладающего системе металла, которая может приводить к дезактивации катализатора в процессе роста УНТ вследствие уменьшения скорости диффузии углерода в кристаллических карбидах металлов по сравнению с растворами углерода в металлах. Так, например, кристаллический карбид железа, Те3С, не активен в процессе разложения углеводорода [124];
4) образованию кристаллического карбида молибдена, что улучшает дисперсность и каталитическую активность второго металла;
5) образованию эвтектических смесей металлов с пониженной температурой плавления, что ускоряет диффузию растворенного углерода в процессе роста УНТ.