В Перми разработали улучшенный активированный уголь для очистки воды и воздуха
ПЕРМЬ, 12 августа. /ТАСС/. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали гранулированный активированный уголь (ГАУ), который применяется для удаления загрязнений из воды и воздуха, с пониженной вязкостью. Новая технология позволит получать углеродные сорбенты повышенного качества, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
"Гранулированный активированный уголь широко применяется в качестве сорбента для борьбы с запахами и удаления загрязнителей из воды и воздуха. Качество продукта во многом зависит от вязкости связующего и содержания в нем коксового остатка, который накапливается при пиролизе углеродсодержащего материала. Но в настоящее время применяемые компоненты не гарантируют требуемый уровень этих свойств. Для улучшения характеристик связующего ученые предлагают в его основе использовать коксохимические смолы с различными добавками, снижающими вязкость до нужной степени", - сообщили в университете, отметив, что исследование открывает новые возможности в изготовлении гранулированных активированных углей и позволяет получать сорбенты достаточно высокого качества.
По словам ученых, гранулированный активированный уголь за счет особой структуры пор, может сорбировать молекулы различных размеров и типов. Он способен улавливать и жидкие, и газообразные вещества, тем самым очищая окружающую среду или обрабатывая конкретные объекты, содержащие различные загрязнения. Связующий компонент ГАУ влияет на прочность и способность придавать получаемой пасте форму гранул. Для этого раньше применяли лесохимическую смолу - продукт переработки древесины, но ее высокая вязкость затрудняет процессы ее получения и требует добавления коксового остатка. В качестве такой добавки используются коксохимические смолы, образующиеся при высокотемпературной обработке каменного угля.
В лабораторных условиях ученые создали серию образцов ГАУ из пыли каменного угля и коксохимических смол с разной массой коксового остатка (22,51% и 30,77%). Анализ использованных смол показал, что нагрев связующего до 60 градусов Цельсия снижает вязкость примерно в пять раз, а добавление дистиллированной воды в состав связующего приводит к значительному увеличению его вязкости. При этом при добавлении поверхностно активных веществ в составе связующего увеличиваются площади удельной поверхности ГАУ на 23%. "За счет этого улучшается сорбционная способность продукта, а значит возрастает эффективность его использования в процессах очистки", - отметила кандидат химических наук, доцент кафедры "Химия и биотехнология" ПНИПУ Елена Фарберова.
Статья с результатами исследования пермских ученых опубликована в журнале "Вестник технологического университета" № 6 за 2024 год. Исследования проведены в рамках программы стратегического академического лидерства "Приоритет-2030", обладателем гранта которой в размере 100 млн рублей ПНИПУ стал в 2021 году.
О программе
"Приоритет-2030" является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений, нацеленной на формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу "Приоритет-2030" 106 вузов из 49 городов страны, из них 60% - региональные университеты.