Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

Н. В. Сич, М. М. Циба, В. М. Вікарчук, Л. А. Купчик, О. С. Федоришин, М. В. Кравченко
«Вивчення впливу параметрів гідротермальної карбонізації кавового шламу на порувату структуру та сорбційні властивості гідровугілля»
0207–0219 (2022)

PACS numbers: 61.43.Gt, 65.80.-g, 68.43.Mn, 68.43.Nr, 81.05.Rm, 81.05.U-, 92.40.Lg

Досліджено впливи температури, тривалости та співвідношення «вихідна речовина:вода» (S:L) на вихід, порометричні та гідрофобні властивості одержуваного гідровугілля в процесі гідротермальної карбонізації (ГТК) кавового залишку та кавового залишку після екстракції з нього жирних органічних кислот гексаном. Встановлено, що найбільший вплив на вихід продукту в процесі ГТК спричиняє температура. Із зростанням температури вихід вуглецю із біомаси збільшується та досягає 70–90%, що у порівнянні з виходом (19–23%) при традиційній карбонізації (ТК) більше у 3–4 рази. Встановлено, що зразки одержаного гідровугілля в процесі ГТК набувають поруватости. Питома поверхня за БЕТ при цьому коливається в межах 19–27 м²/г. Характерною особливістю одержаних зразків є наявність виключно мезопоруватої складової. Виявлено, що термооброблена маса, одержана за допомогою ГТК, проявляє знебарвлювальну здатність щодо метиленового блакитного (МБ). Найкращі зразки, одержані за температури у 200–220°C та співвідношень 1:5 і 1:7, поглинають до 95–107 мг/г МБ, що майже удвічі більше, ніж зразки карбонізату, одержані традиційним способом (55 мг/г МБ). Дослідження кінетики вологопоглинання зразків ГТК, одержаних за різних температур оброблення, але однакових співвідношення S:L і тривалости процесу, свідчить про достатньо високу гідрофільність гідровугілля. Зразки мають здатність утримувати значну кількість вологи (15–18%), що позитивно позначатиметься на поліпшенні та розпушуванні ґрунтів за застосування їх у сільському господарстві.

Keywords: гідротермальна карбонізація, питома поверхня, порувата структура, сорбційні властивості, метиленовий блакитний, водопоглинання