Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Сырье и способы получения углеродных сорбентов .7
1.1 Характеристика и параметры пористой структуры углеродных сорбентов 8
1.2 Исходное сырье и методы получения углеродных сорбентов 10
1.3 Методы активирования исходного углеродсодержащего сырья 20
1.4 Химические реакции при щелочном активировании 25
Заключение 32
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть, характеристика объектов исследования и методики экспериментов .34
2.1 Объекты исследования 34
2.2 Характеристика используемых реагентов 41
2.3 Методики исследования исходных углей .41
2.4 Способы получения углеродных сорбентов из естественно окисленных углей 45
2.5 Исследование свойств углеродных сорбентов 48
ГЛАВА 3 . Влияние соотношения щелочь/уголь на выход углеродных сорбентов, величины их удельной поверхности и адсорбционных активностей 52
3.1 Карбонизация естественно окисленных углей в смеси с различным содержанием гидроксида калия 54
3.2 Влияние соотношения щелочь/уголь на удельную поверхность и объемы пор углеродных сорбентов .55
3.3 Влияние соотношения щелочь/уголь на адсорбционную активность углеродных адсорбентов 59
3.4 Влияние соотношения щелочь/уголь на морфологию поверхности углеродных сорбентов 61
3.5 Исследование химического состава углеродных сорбентов 68
3.6 Термогравиметрический анализ углеродных сорбентов 72
3.7 Сравнительная характеристика углеродных сорбентов, полученных на основе неокисленных и естественно окисленных углей 73
3.8 Сравнительная характеристика углеродных сорбентов на основе исходного и обеззоленного угля 77
Заключение 80
ГЛАВА 4. Влияние способа введения гидроксида калия на свойства углеродных сорбентов 81
4.1 Влияние способа введения щелочи на выход углеродных сорбентов... 82
4.2 Влияние способа введения щелочи на характеристику и параметры пористой структуры углеродных адсорбентов 83
4.3 Влияние способа введения щелочи на адсорбционную
активность и морфологию поверхности углеродных адсорбентов .91
Заключение 96
ГЛАВА 5. Адсорбция фенола из водных сред углеродными адсорбентами 97
5.1 Изотермы адсорбции фенола образцами углеродных адсорбентов 97
5.2 Кинетические и диффузионные исследования процесса сорбции 101
Заключение 105
Выводы 107
Библиографический список
- Исходное сырье и методы получения углеродных сорбентов
- Способы получения углеродных сорбентов из естественно окисленных углей
- Влияние соотношения щелочь/уголь на адсорбционную активность углеродных адсорбентов
- Влияние способа введения щелочи на характеристику и параметры пористой структуры углеродных адсорбентов
Введение к работе
Актуальность работы. При добыче углей открытым способом образуются огромные количества углесодержащих отходов. Вследствие изменения химического состава в условиях выветривания их потребительские характеристики заметно ухудшаются: повышаются зольность, влажность, количество мелких фракций, снижаются теплотворная способность и спекаемость; витри-нитовые компоненты подвергаются фюзенизации. Из-за низкого качества, окисленные угли практически не перерабатываются и вместе с вскрышными породами сбрасываются в отвалы, что оказывает отрицательное воздействие на окружающую среду. Ухудшение технологических свойств происходит также в результате длительного хранения угля на перерабатывающих предприятиях (шахтах, обогатительных фабриках, коксохимических заводах, предприятиях энергетического сектора).
Проблема утилизации углесодержащих отходов и некондиционных окисленных углей приобретает особую актуальность в крупных угледобывающих центрах, в первую очередь в Кузбассе, где высока концентрация угледобывающих предприятий и горнорудной промышленности. Поэтому в настоящее время существует настоятельная потребность в разработке эффективных способов утилизации этих некондиционных углей, как вторичного сырьевого ресурса.
Одно из направлений использования естественно окисленных углей - получение на их основе высокопористых углеродных материалов для сорбцион-ной очистки сточных и питьевых вод, для синтеза композиционных материалов, других востребованных продуктов. В настоящее время для получения сорбци-онных материалов зачастую используют методы химической активации природного углеродсодержащего сырья неорганическими кислотами, щелочами и солями, способствующими развитию пористой структуры в процессе термолиза. Однако исследования, направленные на разработку методов получения эф-
фективных углеродных материалов на основе естественно окисленных углей, ограничены.
Диссертационная работа выполнялась в рамках проекта РФФИ № 10-08-98006 «Разработка научных основ малотоннажных ресурсо- и энергосберегающих технологий переработки низкосортных углей, отходов угледобычи и обогащения в ценную химическую продукцию», Интеграционного проекта СО РАН №13 «Разработка научных основ энергосберегающих технологий глубокой переработки углей Монголии и Западной Сибири РФ методами активирующего химического и физического воздействия», ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., соглашение №14.В37.21.0081.
Цель работы – получение высокопористых углеродных сорбентов на основе естественно окисленных углей Кузбасса посредством их термолиза в присутствии гидроксида калия и исследование их сорбционных свойств.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- установить зависимости выходов углеродных сорбентов, величин их удельной
поверхности, адсорбционных активностей от соотношения КОН/уголь в про
цессе карбонизации различных естественно окисленных углей в смеси со щело
чью;
выявить особенности формирования текстурных свойств углеродных сорбентов, полученных пропиткой гидроксидом калия от природы окисленного угля-предшественника;
определить влияние способа введения щелочи на параметры пористой структуры и сорбционную активность углеродных сорбентов, полученных путем щелочной активации и карбонизации естественно окисленных углей;
- определить особенности сорбционных свойств углеродных сорбентов, полу
ченных путем щелочной активации естественно окисленных углей различной
степени углефикации, при поглощении фенола.
Научная новизна работы. Впервые показана возможность получения высокопористых углеродных материалов на основе естественно окисленных углей путем их карбонизации в присутствии щелочи. Впервые показано, что механоактивационное воздействие на углещелочную смесь и последующая карбонизация позволяют получить углеродные сорбенты с высокими значениями удельной поверхности и объемов пор. Впервые изучен процесс сорбции фенола из водных растворов углеродными сорбентами, полученными на основе естественно окисленных углей со щелочью.
Практическая значимость результатов. Показано, что в качестве исходного сырья для получения углеродных сорбентов с развитой удельной поверхностью могут служить естественно окисленные угли разных стадий угле-фикации. Механоактивационная обработка углей в присутствии щелочи может быть использована при разработке новых или усовершенствовании известных технологических способов получения углеродных материалов с заданными свойствами. Углеродные сорбенты, полученные термолизом в присутствии гидроксида калия естественно окисленных углей, могут быть применены для очистки питьевых и сточных промышленных вод от фенола.
На защиту выносятся:
закономерности изменения выхода углеродных сорбентов в процессе термолиза естественно окисленных углей в смеси со щелочью, величины их удельной поверхности и адсорбционной емкости от соотношения КОН/уголь;
установленные особенности формирования пористой структуры (текстуры) углеродных сорбентов, полученных пропиткой гидроксидом калия при весовом соотношении КОН/уголь 1,0 г/г от природы угля-предшественника;
результаты исследований о влиянии способа получения углещелочной смеси на текстурные характеристики углеродных сорбентов, получаемых термолизом естественно окисленных углей в присутствии КОН;
- результаты исследования процесса сорбции фенола из водных растворов углеродными адсорбентами полученными термолизом естественно окисленных углей в смеси со щелочью.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международном симпозиуме «Углехимия и экология Кузбасса», г.Кемерово, 2011 г.; конференции молодых ученых «Актуальные вопросы углехимии и химического материаловедения», Кемерово, 2012 г.; VII Международном симпозиуме «Физика и химия углеродных Материалов / наноинженерия», г.Алматы, 2012 г. и др.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 6 статей в журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ для опубликования результатов диссертаций.
Личный вклад автора. Диссертантом сформулированы цели, задачи, выполнены экспериментальные исследования по приготовлению углеродных адсорбентов, физико-химическими методами охарактеризованы их текстурные и сорбционные свойства, участвовал в обсуждении результатов, формулировании основных положений и выводов работы.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 132 листах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 221 наименование, содержит 28 рисунков и 19 таблиц.
Исходное сырье и методы получения углеродных сорбентов
В работе [15] автор приводит подробные сведения о выборе и подходе к использованию в качестве сырья углей разных стадий метаморфизма. При активировании каменных углей следует учитывать их сортность. Битуминозные угли с высоким содержанием смолы и летучих компонентов, спекаются при нагревании и вспучиваются, поэтому они требуют предварительной обработки. Существуют работы [5,14,25], которые указывают на возможность использования антрацита для получения углеродных сорбентов. Тонкодисперсный порошок антрацита подвергают брикетированию со связующим, измельчают, рассеивают по фракциям, карбонизуют и активируют. Вместо брикетирования и измельчения пастообразную массу из порошка и связующего можно сразу формовать, например, в цилиндрические гранулы диаметром 1-4 мм, затем карбонизовать и активировать. Прямое активирование зерненого антрацита трудноосуществимо и в обычных вращающихся печах требует длительного времени. Активирование измельченного антрацита водяным паром осуществляется в промышленном масштабе в реакторах движущегося слоя с газовыми горелками. Порошкообразный активированный продукт выгружается из верхней, а зерненый – из нижней части реактора [15].
При использовании спекающихся или вспучивающихся углей обычно процесс ведут по следующей схеме [15]: 1) влажное измельчение исходных углей, 2) брикетирование измельченного продукта, 3) дробление брикетов, 4) рассев по фракциям, 5) окисление для предотвращения вспучивания или спекания, 6) карбонизация, 7) активирование. Следует отметить, что использование спекающихся или вспучивающихся углей приводит к осложнению технологического режима, поэтому их применение ограничено.
Низкосортные каменные угли с относительно высоким содержанием летучих, которые плохо коксуются и дают зерна с низкой прочность, также используют для получения углеродных сорбентов. Для этого такие угли дробят и промывают разбавленной минеральной кислотой (соляной, серной или фосфорной). Считается, что обработка углей кислотой способствует снижению количества летучих веществ при карбонизации и приводит к образованию прочных гранул углеродного сорбента [15].
Наиболее простая, одностадийная технологическая схема разработана для получения гидрофобных порошкообразных сорбентов на основе бурых углей для сбора нефтяных загрязнений с водной поверхности и грунта [34].
Для бурых и неспекающихся каменных углей, в том числе антрацитов, предложены процессы получения дешевых дробленых углеродных адсорбентов, при этом технологические параметры процесса переработки и характер пористой структуры получаемых адсорбентов в значительной степени определяются стадией метаморфизма перерабатываемого сырья [34].
Процесс переработки низкометаморфизованных углей осуществляется в две стадии путем последовательно проводимых карбонизации и активации. Получаемые дробленые адсорбенты, особенно буроугольные, характеризуются мезопористой структурой, обусловливающей их пригодность для очистки технологических, коммунальных и производственных сточных вод. Адсорбенты испытаны для очистки типичных стоков энергетической и химической промышленности, коммунально-бытового хозяйства и воды открытых источников питьевого водоснабжения [60].
Использование в качестве сырья спекающихся каменных углей или шихты на их основе предполагает получение углеродных адсорбентов сферической формы без применения связующих веществ [31,61].
Способы получения углеродных сорбентов из естественно окисленных углей
Величину удельной поверхности (SBET, м2/г) и характеристики пористой структуры (общий объем пор У, см3/г; объем мезо- и микропор - Vmeso и Vmicm, см3/г) образцов рассчитывали из изотерм адсорбции-десорбции азота при 78 К, полученных при помощи объёмной вакуумной статической установки ASAP-2020. Перед адсорбционными измерениями образцы вакуумировали при 200оС в течение 12 ч до остаточного давления не менее 13310"5 Па. Распределение мезопор по размерам проводили с помощью метода BJH. Изотермы адсорбции-десорбции азота получены при изменении равновесного относительного давления паров от 10 3 до 0,996 Р/Р0. Средний диаметр пор оценивали по формуле: Dср = 4V /SBET. (1-7)
Ошибка в определении параметров пористой структуры составляет ±5%. Структурно-морфологические измерения с локальным химическим микроанализом проводили на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-6390LA и на просвечивающем электронном микроскопе JEM-2100 с энергодисперсионным рентгеновским спектрометром INCA-250, “Oxford Instruments”, фирмы “JEOU”. Ускоряющее напряжение составляло до 200 кВ (термический катод - LaB6), разрешение по кристаллической решётке 0,194 нм, разрешение по точкам 0,230 нм. Перед проведением съемки углеродного сорбента на просвечивающем микроскопе образец растирали в агатовой ступке, затем проводили диспергирование в суспензии этилового спирта на частоте 44 кГц (ультразвуковой диспергатор УЗДН-2Г) с последующим распылением на тонкую полимерную плёнку с углеродным покрытием (толщиной около 10 нм), размещённую на медной сеточке - подложке для образцов. При помощи специального держателя сеточку с образцом вводили внутрь микроскопа через шлюз предварительной откачки.
Дифференциально-термический анализ углеродных адсорбентов осуществляли на приборе DTG-60 фирмы «Zhimadzu». Порошки проб массой примерно от 7 до 10 мг загружали в керамический корундовый тигель. Взвешивание проводили непосредственно в приборе с точностью до 1 мкг. В качестве эталона использовался оксид алюминия ос-модификации. ТГ-ДТГ-ДТА измерения проводили в атмосфере воздуха от 20 С до 1000 С. Скорость нагрева образца составляла 10 С/мин, охлаждение происходило естественным путем.
Элементный состав углеродных сорбентов получали на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-6390LA. Содержание водорода на данном приборе определить невозможно.
Рентгенографические исследования углеродных сорбентов выполняли на дифрактометре D8 Advance фирмы «Вгикег». Образцы растирали в агатовой ступке вручную до порошкообразного состояния. После этого образец помещался в измерительную кювету, поверхность выравнивалась с помощью стеклянной пластинки, затем кювету с образцом устанавливали в держатель прибора. Рентгенографические измерения проводили в монохроматизированном Cu-k излучении (А,=0,154 нм) в следующих режимах: шаг сканирования 0,05, время накопления сигнала 5 с/шаг, напряжение и ток накала 40 kV и 40 mA, соответственно. Расшифровка полученных дифрактограмм проводилась с использованием базы данных по порошковой дифракции ICDD PDF-2, 2006 г.
Активность сорбентов оценивали по адсорбции паров метанола (Ам, мг/г) и бензола (Аб, мг/г) согласно [181] в статических условиях. Сущность метода состоит в определении привеса массы адсорбента после адсорбции бензола и метанола. Определение сорбционной ёмкости по йоду (Аи, мг/г) осуществляли согласно [182]. Точность метода ±3%.
Изотермы адсорбции фенола из водных растворов получали при 20±2оС по методике, изложенной в работе [183-184]. Навеску высушенного образца сорбента (0,1 г) вводили в раствор фенола (50 мл) с заданной начальной концентрацией С0 (0,1-3,0 мг/мл) и перемешивали на устройстве LS110 фирмы Loip в течение 5-60 мин. Концентрацию фенола в растворе определяли по методике [180], основанной на реакции его окисления в щелочном буферном растворе (рН=10±0,2) при взаимодействии с 4-аминоантипирином (ПЭ-5400УФ спектрофотометр, =540 нм). Величину адсорбции фенола (АФ, мг/г) рассчитывали по формуле: АФ=(С0-Ср)50 /m, (1.8) где С0 – начальная концентрация, мг/мл; Ср – конечная концентрация, мг/мл; 50 – объем раствора, мл; m – навеска сорбента, г. Относительная погрешность определения величины адсорбции в области концентраций С0 0,1 мг/мл составляет 5,5%, при С0 = 0,1-3,0 мг/мл– 10%.
Влияние соотношения щелочь/уголь на адсорбционную активность углеродных адсорбентов
Углеродный сорбент на основе угля Б представляет собой многофазную систему, содержащую помимо турбостратного углерода примеси кристаллических фаз CaCO3 и Fe3C, а острый рефлекс на 2=26.6о может соответствовать кварцу. Фазовые составы сорбентов углей Д и СС подобны и представляют собой 2-х фазную систему, содержащую кроме турбостратного углерода фазовую примесь CaCO3. Фазовый состав сорбента угля Т отличен от предыдущих образцов, для которого помимо Fe3C регистрируется присутствие кристаллической фазы K(AlSiO4).
Дифрактограммы углеродных сорбентов, полученных при соотношении щелочь/уголь 1,0 г/г 3.6 Термогравиметрический анализ углеродных сорбентов Термогравиметрический анализ исследуемых образцов углеродных сорбентов, полученных при соотношении щелочь/уголь 1,0 г/г, отражает их термическую устойчивость на воздухе в режиме неизотермического линейного нагрева 10 С/мин в области температур от 20 до 1000 С. В табл. 3.4 приведены результаты термогравиметрических исследований в разных температурных областях. Анализ полученных данных термогравиметрического анализа показывает (табл.3.4), что для всех исследуемых образцов углеродных сорбентов наблюдается изменение массы в трех температурных областях.
На первом интервале 20-300 С регистрируются малые величины потери массы со слабо проявляющимся экзоэффектом. Этот интервал отвечает начальному протеканию поверхностного горения исследуемого материала. Второй температурный интервал 350-700 С с интенсивным экзотермическим эффектом - основная область горения материалов, где m составляет 80-90 %. Последний интервал 700-1000 С, где вновь регистрируются небольшие величины потери массы с размытым экзоэффектом, соответствующий доокислению исходной углеродной навески.
Таким образом, можно считать, что термоустойчивость на воздухе всех исследуемых образцов углеродных сорбентов определяется областью до 350 оС. Сравнительная характеристика углеродных сорбентов, полученных на основе неокисленных и естественно окисленных углях
Для определения влияния окисленности исходных углей на текстурные и морфологические свойства сорбентов, были приготовлены углеродные материалы в идентичных условиях при соотношении щелочь/уголь 1,0 г/г на основе неокисленных углей, характеристика которых представлена в табл. 3.5. Выбранные образцы отличаются от естественно окисленных углей меньшим содержанием кислорода и низкой зольностью.
Из анализа данных (табл. 3.6) видно, что значения удельной поверхности для сорбентов на основе углей марок Б и Д имеют примерно одинаковы. Однако стоит отметить, что на основе естественно окисленных углей образуются углеродные сорбенты с более высокими значениями объемов мезопор. Вклад кислородсодержащих структурных фрагментов на процесс активации в большей степени проявляется в случае углей средней и высокой степени углефикации. неокисленная 690 0,30 0,30 окисленная 780 0,39 0,33 0,03 В табл. 3.7 приведены результаты исследования адсорбционной активности углеродных сорбентов, полученных на основе товарных проб углей. Из приведенных результатов видно, что на основе углей Б и Д вне зависимости от степени их окисления образуются материалы, обладающие высокой сорбционной активностью. Углеродные сорбенты на основе углей СС и Т проявляют невысокие адсорбционные свойства, по сравнению с образцами на основе естественно окисленных углей тех же марок.
Следовательно, на основе естественно окисленных углей образуются углеродные сорбенты с более высокими текстурными свойствами, чем на основе неокисленных углей. Угли марок Б и Д позволяют получить на их основе сорбционные материалы с высокими показателями качества, при этом, чем больше содержание кислорода в исходном угле, тем больше в его пористой структуре содержание мезопор.
Для установления влияния минеральной части на развитие пористой структуры были получены углеродные материалы на основе обеззоленного естественно окисленного угля СС (Ad 1,5 %) при разных соотношениях щелочь/уголь (0,5; 1,0 и 2,0 г/г). В табл.3.8 приведена характеристика пористой структуры полученных материалов, из которой видно, что разница между значениями удельной поверхности углеродных сорбентов на основе исходного и обеззоленного угля нивелируется с ростом соотношения щелочь/уголь, и при RKOH равном 2,0 г/г удельная поверхность примерно одинакова.
Химический состав углеродных сорбентов на основе обеззоленной пробы угля СС представлен в табл. 3.9. Видно, что углеродные материалы характеризуются более высоким содержанием углерода, низким содержанием кислорода и минеральных компонентов по сравнению с образцами из исходного естественно окисленного угля (табл. 3.3).
Влияние способа введения щелочи на характеристику и параметры пористой структуры углеродных адсорбентов
Согласно данным [212-214], адсорбция органических веществ из водных растворов считается необратимой при RL = 0, благоприятной при 0 RL 1, линейной при RL = 1 и неблагоприятной при RL 1.
Рассчитанные значения коэффициента RL равны 0,90-0,98 (табл. 5.1), что свидетельствует о перспективности использования полученных углеродных сорбентов в процессах очистки водных растворов от фенола. Экспериментально определенная степень извлечения фенола составляет 97% в разбавленных растворах (С0 0,1 мг/мл).
Кинетические и диффузионные исследования процесса сорбции На рис. 5.2 приведены кинетические кривые адсорбции фенола. Видно, что адсорбционное равновесие достигается за 30-60 мин (при Ср 3,0 мг/мл). Для анализа изотерм адсорбции фенола на углеродных сорбентах использовали две кинетические модели [212-217]: псевдопервого (модель Лагергрена) (5.4) и псевдовторого порядка (5.5). где АФ – величина адсорбции фенола (мг/г) в момент времени t (мин), Аравн – равновесная адсорбция фенола мг/г, k1 – константа скорости адсорбции для модели псевдопервого порядка, k2 – константа скорости адсорбции для модели псевдовторого порядка. Из анализа данных, приведенных в табл. 5.2 следует, что для всех углеродных сорбентов значения равновесной адсорбции (Аравн), рассчитанные с помощью уравнения (5.4) заметно отличаются от экспериментально определенных величин, что не позволяет применить эту модель для описания кинетики сорбции фенола. Значения равновесной адсорбции фенола, параметрам. При этом значения величин коэффициента линейной корреляции также достаточно высоки (r2=0,999). Следовательно, кинетическое уравнение псевдовторого порядка применимо для описания кинетики адсорбции фенола из водных растворов на углеродных сорбентах.
Кинетические кривые адсорбции фенола из водных растворов при С0 = 3,0 мг/мл образцами углеродных сорбентов: Б (1); Д (2); СС (3) и Т (4)
Согласно данным [218], адсорбция органических веществ на углеродных сорбентах включает следующие стадии: перенос молекул сорбируемого вещества из раствора к поверхности частицы, внутренней диффузии молекул вещества от поверхности вглубь зерна по порам и стадии установления адсорбционного равновесия.
Для описания механизма процесса адсорбции фенола на углеродных сорбентах и определения его лимитирующей стадии была использована диффузионная модель Вебера и Морриса [212- Данные по кинетике адсорбции фенола представлены на рис. 5.3 в виде кинетических кривых в координатах АФ (мг/г) от ч/t (мин). В результате аппроксимации экспериментальных данных выражением линейной функции для всех образцов исследованных адсорбентов выделены два прямолинейных участка. Первый участок кривых не проходит через начало координат, что является прямым доказательством существования внешнего пограничного слоя [219], величина которого возрастает в ряду Б СС Т Д от 173 до 228 мг/г. Это, вероятно, определяется параметрами пористой структуры
Угол наклона первого прямолинейного участка больше, чем второго. Вероятно, это связано с чем, что скорость адсорбции фенола на начальном этапе достаточно высока и происходит внутри мезопор и доступных микропор. Далее происходит диффузия молекул фенола вглубь микропор, и далее в системе устанавливается адсорбционное равновесие (небольшой угол наклона второго участка). Следовательно, лимитирующей стадией процесса адсорбции фенола из водных растворов для всех исследованных образцов углеродных сорбентов является диффузия фенола внутри их микропористого пространства.
Изучена адсорбция фенола углеродными сорбентами, полученными карбонизацией естественно окисленных углей разной стадии метаморфизма (800С, 1 час) в присутствии гидроксида калия, введенного путем механохимической обработки при массовом соотношении КОН/уголь равном 1,0 г/г [220, 201]. Установлено, что исследованные сорбенты обладают высокими адсорбционными свойствами по отношению к фенолу, степень извлечения которого составляет 97% в разбавленных растворах (С0 0,1 мг/мл).
Сорбционная емкость по фенолу повышается в ряду образцов Б СС Т Д и достигает максимального значения 350 мг/г, что обусловлено увеличением объема микропор в их пористой структуре.
В интервале равновесных концентраций фенола 0,1-3,0 мг/мл изотермы адсорбции описываются уравнением Ленгмюра для всех углеродных сорбентов, что свидетельствует о мономолекулярном характере адсорбции. В соответствии с классификацией IUPAC полученные изотермы адсорбции фенола относятся к I типу, что также указывает на физическую мономолекулярную адсорбцию в микропористых системах. Кинетические кривые процесса адсорбции фенола образцами углеродных сорбентов описываются уравнением псевдовторого порядка, характерным для элементарных бимолекулярных реакций. Лимитирующей стадией процесса адсорбции фенола из водных растворов для всех образцов является диффузия фенола внутри микропористого пространства.
Таким образом, показано, что углеродные материалы на основе естественно окисленных углей могут найти перспективное применение для очистки сточных вод от органических примесей.
