Abstract: За последнее десятилетие было приложено много усилий для производства активированного угля из тяжелых продуктов нефтепереработки (кокс, битум, асфальт) [1-3]. Низкая стоимость предшественника и высокое содержание углерода делают данное направление получения активных углей перспективным. Известно, что нефтяной асфальт имеет невысокую стоимость, производится в большом количестве и при этом не находит квалифицированного применения. Поскольку, содержание углерода в асфальте более 85%, это делает его отличным сырьем для производства углеродных материалов с высоким выходом. Входящие в состав асфальта асфальтены образуют наноразмерные сопряженные ароматические структуры, формирующие пористые асфальтеновые агрегаты. В результате активации асфальта происходит формирование микро- и мезопористых углеродных материалов, которые имеют большую площадь поверхности и превосходные адсорбционные свойства [2-4]. Активные угли получают в результате карбонизации и активации углеродсодержащих предшественников. Известно, что температура карбонизации является важным фактором, влияющим на свойства исходного углеродсодержащего материала перед его активацией [4]. В зависимости от температуры карбонизации состав углеродсодержащего сырья после карбонизации меняется. Размер и положение кристаллитов в углеродсодержащих предшественниках также зависит от температуры карбонизации. Таким образом, пористая структура и морфология углеродных материалов определяются не только условиями активации, но и характеристиками углеродсодержащего предшественника. Так, свойства термообработанного углеродсодержащего предшественника могут меняться в зависимости от температуры и продолжительности карбонизации. Доклад посвящен установлению причин влияния температуры карбонизации нефтяного асфальта на морфологию и текстуру активированных пористых углеродных материалов. Образцы синтезировали следующим образом, асфальт нагревали до температуры 450-800 °C в Ar, скорость подъема температуры 5 °C/мин, продолжительность термообработки 60 мин. Затем карбонизованный асфальт смешивали с KOH в соотношении 1:4. Смесь нагревали в керамической капсуле, установленной в печи горизонтально в течение 1 часа в потоке Ar, скорость подъема температуры 5 °C/мин. Затем образец промывали и сушили. В результате были получены пористые углеродные материалы, отличающиеся текстурными характеристиками. Для установления причин влияния температуры карбонизации нефтяного асфальта на процесс активации и формирование пористости был использован комплекс физико-химических методов исследования. На основании полученных результатов можно заключить, что на развитие пористой структуры в результате активации карбонизованного нефтяного асфальта влияет целый комплекс причин: наличие структурных дефектов, размеры межслоевого пространства, реакционная способность и термостабильность углеродного предшественника. Свойства кокса из нефтяного асфальта можно менять, варьируя температуру карбонизации, и таким образом регулировать пористую структуру углеродных материалов. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания Института Катализа СО РАН (проект АААА-А21-121011890076-8). Библиографический список 1. Wei Wu, X. Zhang, J. Yang, J. Li,• X. Li, Facile preparation of oxygen‑rich activated carbon from petroleum coke for enhancing methylene blue adsorption // Carbon Letters. – 2020. – № 30. – P. 627–636. 2. M.N. Siddiqui , I. Ali, M. Asim, B. Chanbasha, Quick removal of nickel metal ions in water using asphalt-based porous carbon // Journal of Molecular Liquids – 2020. – № 308 – P.113078–113087. 3. H. Javed, D.X. Luong, C.-G. Lee, D. Zhang, J.M. Tour, P.J.J. Alvarez, Efficient removal of bisphenol-A by ultra-high surface area porous activated carbon derived from asphalt // Carbon. – 2018. – № 140. – P. 441–448. 4. W. Liang, Y. Zhang, X. Wang, Y. Wu, X. Zhou, J. Xiao, Y. Li, H. Wang, Z. Li, Asphalt-derived high surface area activated porous carbons for the effective adsorption separation of ethane and ethylene // Chemical Engineering Science. – 2017. – № 62. – P. 192–202. 5. E. Jang, S.W. Choi, K.B. Lee, Effect of carbonization temperature on the physical properties and CO2 adsorption behavior of petroleum coke-derived porous carbon // Fuel. – 2019. – № 248. – P. 85–92.

Cite: Горбунова О.В. , Бакланова О.Н. , Гуляева Т.И. , Лавренов А.В.
Роль температуры карбонизации нефтяного асфальта в формировании пористой структуры углеродных материалов
In compilation Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства : материалы 12-й Международной научно-технической конференции, Россия, Омск, 16–19 февраля 2022 года. – Издательство ОмГТУ., 2022. – C.34-35. – ISBN 9785814934055. РИНЦ

Dates:

Submitted:	Feb 2, 2022
Accepted:	Feb 2, 2022

Identifiers:

Elibrary:

48236288

Citing: Пока нет цитирований