Введение к работе
Актуальность темы. Диссертационная работа посвящена решению жной задачи - разработке способов получения высокоэффективных леволокнистых сорбентов.
В настоящее время углеродные волокнистые материалы (УВМІ рбционного назначения играют заметную роль в решении экологических дач, что является актуальным, учитывая неблагоприятное состояние ружающей среды и влияние последствия ее загрязнения на здоровье ловека. Углеволокнистые материалы с развитой активной поверхностью кже находят широкое применение в пищевой промышленности и дицине, для целей разделения и концентрирования, что обусловлено высокой эффективность в данных и многих других областях.
Учитывая, что получение УВМ низкомодульной группы, к которой носятся сорбционные углеродные волокна (УВ), базируется в основном применении в качестве исходного сырья полиакрилонитрильных, скозных волокон и пеков, вопросы расширения сырьевой базы за счет пользования нового волокнистого материала, обеспечивающего лучение УВ с хорошими сорбционными характеристиками являются статочно актуальными.
Исходя из вышеизложенного и учитывая ряд требований, едъявляемых к волокнообразующим полимерам, предназначенным для лучения на их основе УВ, в качестве объектов исследования эдставляот интерес такие гидроксилсодержашие волокна, как ливинилспиртовое (ПВС) и волокно из вторичного ацетата целлюлозы ALU.
Анализ научно-технической литературы показывает, что данные о рмохимических превращениях ацетатных волокон в углеродные сутствуют. Что касается ПЕС волокон - имеются отдельные работы, исывающие способы получения УВ на основе этого волокна в основном присутствии добавок кислотного характера, перспективность которых ;ьма проблематична вследствие низкой технологичности процесса, следование возможности получения УВ на основе этих волокон помимо учных аспектов в области термохимических превращений линейных покнообразующих полимеров позволит расширить и ассортимент зкомодульных УВ. Кроме того, разработка способов получения УВ на нове этих типов волокон в перспективе может помочь в решении облемы рациональной утилизации волокнистых отходов.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с учно-технической программой "Университеты России" и по единому каз-наряду Минобразования Российской Федерации.
Цели и задачи исследования. Целью диссертационной рабо являлась разработка способов получения углеволокнистых сорбционн иатериалов на основе нетрадиционного сырья - гидроксилсодержаших Г и ацетатных волокон и исследование их свойств. Для достижен поставленной цели требовалось решение следующих задач: провес обоснованный выбор элективных каталитических систем, усиливав! процессы дегидратации и карбонизации исследуемых полимеров г высокотемпературных обработках; исследовать основные закономерное термохимических превращений ПВС и ВАН в присутствии вибрані каталитической системы; исследовать сорбционкые свойства получені углеволокнистых материалов и возможность их использования в качес матриц при изготовлении электродов для электрохимических процессої
Методы исследований. При выполнении экспериментальной чаї диссертационной работы был использован комплекс методов аналі (элементный, определение содержания ДВОЙНЫХ СВЯЗі термогравиметрический, дифференциально-термический, рентге структурный и ИК-спектроскопия!.
Научная новизна.
Установлена взаимосвязь структуры органического полиме закономерностей термохимических превращений при высокотемператур обработке и свойств полученного углеродного волокна.
Выявлено каталитическое действие неорганичес фосфорсодержащих соединений при термолизе поливинилового спирта: внутри- и межмолекулярную циклизацию полимера с образован полисопряженной системы, способствующей усилению проце карбонизации; на процесс структурного упорядочения углеро приводящий к эффекту сохранения эластичности углеродь: волокнистого материала.
Показано, что при примерно одинаковом элементном сосі термоокисленных ПВС и гидролиэованных ацетатных (ГАЦ) воле значения конверсии полимера в УВ отличаются в 1,5 раза.
Установлена различная сорбционная активность углеро) волокнистых материалов (до активации), полученных на осі гидроксилсодержаших ПВС и Г Mi-волокон.
Практическая значимость результатов. Разработаны способі определены основные условия получения углеволокнистых материалої нетрадиционного сырья - ПВС и ВАН волокон, в присутствии ранее используемой для этих материалов фосфорсодержащей каталитиче> системы, с достаточно высокой сорбционной активностью по отношен
>ганическии соединениям. Статическая емкость но бензолу полученных Ш накодится на уровне 600 мг/г полокна. Полу юн экспериментальным лепастовый электрод с матрицей из активированного УВМ, обладающий ілее высокой чувствительностью по отношению к полифенольным ^единениям при их вольтаиперометрическом определении в водных >едах по сравнению с углепастовыми аналогами на основ'1 :тивированных углей.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и суждалисъ на Всероссийской студенческой научно-техническои нференции "Новые технические и технологичеі кие разработки и и;: пользование в текстильной промышленности", Мисква, МГТА, 1993 г., научных конференциях профессорско-преподавательского состава, учных сотрудников и аспирантов МГТА, Москва. МГТА, 1995, 1996 и 97 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи.
Объем и структура работы. Диссертация гостоит из введения, тературного обзора, посвященного анализу некоторых теоретических и актических. аспектов получения УВМ, экспериментальной части. водов, списка литературы (121 наименование). Работа изложена н?> 7 страницах, содержит 42 рисунка, 13 таблиц.
