Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Химия Химия

Электрохимический синтез низкоплотных углеродных материалов для очистки воды

Забавная пачка денег "100 долларов".
Купюры в пачке выглядят совсем как настоящие, к тому же и банковской лентой перехвачены... Но вглядитесь внимательней, и Вы увидите
60 руб
Раздел: Прочее
Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки
Фонарь желаний бумажный, оранжевый.
В комплекте: фонарик, горелка. Оформление упаковки - 100% полностью на русском языке. Форма купола "перевёрнутая груша" как у
87 руб
Раздел: Небесные фонарики

На правах рукописиЯКОВЛЕВА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНАЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ НИЗКОПЛОТНЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук2008 Общая характеристика работыАктуальность темы. Химия углерода в настоящее время претерпевает бурное развитие. В практическом плане это проявляется в создании новых, с уникальным сочетанием свойств углеродных материалов многопланового применения (адсорбция, катализ, проточные и компактные электроды, футеровочные и уплотнительные листы, шумо-, тепло-, радиационноизолирующие экраны и др.) в химической технологии, синтезе, машиностроении, вакуумной технике. Подобные материалы уже по достоинству оценены в промышленного развитых странах мира и начинают внедряться в России. Одним из таких новых углеродных материалов является пенографит (ПГ) или терморасширенный графит (ТРГ), получаемый при термообработке (ТО) соединений внедрения графита (СВГ). СВГ промышленного производятся преимущественно по нитратной химической технологии, заключающейся в обработке дисперсного графита концентрированной H Oj. Известно электрохимическое получение СВГ, основанное на анодном окислении графита в кислотах. Основные литературные сведения по электрохимическому способу синтеза относятся к малогабаритным компактным электродам, поляризуемым в концентрированных электролитах. Электрохимический синтез СВГ, по сравнению с химическим, легко контролируется и управляется, может быть прерван на любой стадии, что позволяет получать соединения заданного состава с высокой однородностью свойств, снижает расход кислоты и промывной воды, обеспечивает меньшее загрязнение окружающей среды. Кроме того, электрохимическим способом принципиально возможно в одну стадию получать переокисленные СВГ, которые, согласно литературным данным, способны к терморасширению при пониженных температурах ТО. Однако в промышленных масштабах электрохимическая технология не реализована из-за отсутствия технологических разработок и необходимого оборудования. В связи с этим актуальным является изучение процессов анодного интеркалирования дисперсного графита в широком диапазоне концентраций растворов H 03 с целью поиска оптимальных условий синтеза терморасширяющихся соединений графита (ТРСГ) И снижения температуры ТО. Возможность создания углеродных матриц с регулируемой пористостью на основе ТРГ и различных композитов с его применением открывает широкие перспективы для очистки и подготовки воды. В связи с этим, на наш взгляд, актуальным является поиск способов и условий формирования пористых углеродных материалов, а также изучение их адсорбционных и ионообменных свойств. Настоящая работа является составной частью обширной программы, выполняемой на кафедре &quo ;Технология электрохимических производств&quo ; по электрохимическому синтезу СВГ акцепторного типа и использованию данных соединений в различных областях. Научно-техническим консультантом данной работы по изучению ионно-адсорбционных свойств ТРГ и изделий на его основе является доцент кафедры, к. х. н. Соловьева Нина Дмитриевна. Цель работы состояла в изучении закономерностей электрохимического образования СВГ в растворах H Os различной концентрации, выборе и оптимизации условий анодного синтеза СВГ, обеспечивающих их последующую переработку в пенографит.

Кроме того, цель работы заключалась в изучении адсорбционных и ионообменных свойств полученных пеноструктур графита и создании на основе СВГ фильтрующих элементов для очистки воды от ионов i, Сг. Научная новизна работы. Впервые проведены системные исследования электрохимического интеркалирования дисперсного графита в 3,0-13,5М H 03. Показано, что началу процесса электрохимического внедрения предшествует индукционный период, в ходе которого в основном происходит окисление поверхностных функциональных групп (ПФГ). Обнаружено, что процесс внедрения CV - ионов в графитовую матрицу сопровождается совнедрением молекул воды, либо быстрым гидролизом образующихся СВГ. Параллельно реакции интеркалирования протекает ряд поверхностных процессов, в том числе и анодное выделение кислорода. Роль последнего является определяющей для получения СВГ с пониженной температурой терморасширения. Эффект снижения температуры ТО достигается при значительном накоплении кислородных соединений на поверхности графитовой матрицы. Ведение синтеза СВГ в условиях выделения 02, СО, С02 подобного эффекта не дает. Методами РФА и ДСК получены новые результаты по свойствам СВГ. Установлена возможность регулирования соотношения скоростей объемных и поверхностных реакций варьированием потенциала анодной обработки графита и сообщаемого количества электричества. Выявлена зависимость степени расширения СВГ при ТО от условий анодной обработки графита в Н3 различной концентрации, тем самым созданы условия для реализации управляемого электрохимического синтеза терморасширяющихся соединений графита. Изучены ионообменные и адсорбционные свойства ТРГ и изделий на его основе. Практическая значимость работы. Определены условия электрохимической обработки дисперсного графита в азотнокислых электролитах, обеспечивающие синтез терморасширяющихся соединений с максимальной производительностью при наименьших энергозатратах. Полученные результаты могут служить основой для разработки эффективной технологии производства СВГ с азотной кислотой. Выявлены условия анодного синтеза, получены образцы СВГ с высокой степенью терморасширения при температурах 200-300°С. Разработана и апробирована методика регистрации толщины графитового слоя в ходе синтеза, что позволило получить ценную информацию о процессах интеркалирования и для проектирования оборудования. Отработан способ формирования самопрессующихся углеродных материалов на основе ТРГ. Показана возможность использования ТРГ и фильтров из него для ионно-адсорбционной очистки воды отряда катионов металлов. На защиту выносятся следующие основные положения: 1. Кинетические закономерности анодных процессов на дисперсном графитовом электроде в растворах НЖ) 3. 2. Влияние режимов электрохимической обработки дисперсного графита и концентрации H 03 на свойства образующихся СВГ. 3. Результаты исследований физико-химических свойств терморасширенного графита и изделий на его основе. Апробация результатов работы. Материалы диссертационной работы докладывались на Международной конференции &quo ;Прогрессивная технология и вопросы экологии в гальванотехнике и производстве печатных плат&quo ;.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 1 статья в центральной печати, 5 - в сборниках статей. Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и списка использованной литературы из наименований. Она изложена на страницах, содержит рисунков и таблиц. Содержание работы. Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и значимость работы. В главе 1 обобщены литературные сведения по соединениям внедрения графита, их структуре, свойствам и способам получения. Систематизирована информация о процессах, протекающих на углеродных материалах при анодной поляризации в различных электролитах. Приведены данные по сорбционным и ионообменным свойствам углеродных материалов, применяемых в процессах водоочистки и водоподготовки. Проанализировано влияние состава их поверхности на механизм извлечения катионов металлов. Рассмотрены основные современные методы и технологии очистки воды от ионов некоторых металлов. В главе 2 описаны объекты и методы исследований, использованные в работе. Электрохимические измерения проведены с применением потенциометрического, хроновольтамперометрического и потенциостатического методов. Все значения потенциалов в работе измерены относительно стандартного хлорсеребряного электрода. Приведены условия гидролиза СВГ и перевода полученных соединений в пенографит и углеродные изделия. Свойства синтезированных материалов исследовались с использованием рентгенофазового анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии. Представлены методики приготовления модельных растворов и изучения адсорбционно-ионообменных свойств пористых углеродных материалов. В главе 3 представлены результаты исследований электрохимического интеркалирования дисперсного графита в 3,0-13,5 М растворах Н, данные по потенциостатическому синтезу СВГ и изучению свойств получаемых соединений. Согласно циклическим потенциодинамическим кривым (ЦПДК) на графитовом электроде при потенциалах: до 1,3 В протекает преимущественно обратимое окисление ПФГ. Подъем тока на анодном полуцикле при более высоких потенциалах вызван наложением на процесс окисления ПФГ реакции внедрения. Количество электричества в анодной части ЦПДК (Q) с увеличением Еа закономерно возрастает, но уменьшается при циклировании. Q будет определяться токами восстановления ПФГ, СВГ и адсорбированного кислорода. С ростом интервала сканирования потенциалов, а также по мере циклирования, отмечается увеличение QK. Возрастание QK при циклировании с одновременным уменьшением Qa может быть объяснено лишь увеличением доли объемных реакций интеркалирования - деинтеркалирования в общем токе, по-видимому, вследствие упорядочивания структуры углеродного материала. В данном интервале потенциалов скорость образования СВГ увеличивается, так как отмечается возрастание токов и в катодной области (Сл), обусловленных преимущественно реакциями деинтеркалации. При более высоких потенциалах (Е&g ;1,6В) соотношение QK/Qa перестает изменяться, выявленные тенденции по влиянию циклирования сохраняются, токи процесса деинтеркалации еще более возрастают.

НПО «Экран» О фильтрах «Изумруд» НПО «Экран» (Москва) необходимо поговорить отдельно, поскольку в них реализована технология очистки воды, которую в целом можно назвать электрохимической. В руководстве по эксплуатации она описана так: «Принципиально новая технология очистки воды из нескольких стадий, разделенных во времени и пространстве: анодное окисление, обеспечивающее уничтожение микроорганизмов и деструкцию вредных органических соединений, электромиграционное удаление ионов тяжелых металлов, каталитическое разложение (нейтрализация) ионов тяжелых металлов, электромиграционное удаление нитратов и нитритов». К этому следует добавить, что в воде сохраняются все полезные минеральные вещества, а биологическая ценность воды повышается в результате обработки электрическим полем. Далее я буду говорить о фильтре «Изумруд-М» и его моделях «Изумруд-сапфир» и «Изумруд-агат» (табл. 5.9), которые различаются тем, что «Агат» дополнительно насыщает воду кислородом (кроме того, имеются еще «Изумруд-кварц», «Топаз», «Алмаз», «Аквамарин», «Кристалл» и «Рубин»)

1. Энергетический баланс процессов синтеза молекул кислорода, водорода и воды

2. Бытовые способы очистки воды

3. Изотермы адсорбции паров летучих органических веществ на пористых углеродных материалах

4. Методы очистки воды

5. Разработка и обоснование применения очистных сооружений для очистки цианистых сточных вод гальванического цеха предприятия

6. Очистка сточных вод гальванического производства
7. Водоотведение и очистка сточных вод города Московской области
8. Очистка хромосодержащих сточных вод

9. Отведение и очистка сточных вод

10. Биологическая очистка сточных вод

11. Охрана производственных сточных вод, методы очистки

12. Разработка технологии очистки промышленных сточных вод на примере ГП МАЗ

13. Технология очистки сточных вод с использованием проточной установки

14. Очистка хромсодержащих сточных вод гальванопроизводства

15. Эффективные методы очистки технических вод машиностроительного производства

16. Применение осадка сооружений очистки сточных вод в качестве удобрения

Электроминикар Tokids "Лев", цвет желтый.
Помимо того, что каталка может развивать моторные функции, научиться управлять своим собственным маленьким автомобильчиком, она также
1261 руб
Раздел: Электромобили
Карандаши цветные "Color'Peps", треугольный корпус, 36 цветов.
Карандаши цветные из американской липы, треугольные, ударопрочный грифель. В наборе: 36 цветов.
668 руб
Раздел: Более 24 цветов
Таблетки бесфосфатные для посудомоечных машин "Vaily", 30 штук.
Экологически безопасные для Вас и Вашего дома. Подходят для детской посуды. Специальная формула на основе органических компонентов. Не
430 руб
Раздел: Для посудомоечных машин

17. Методы очистки сточных вод

18. Очистка сточных вод

19. Очистка шахтных вод шахты "Житомирская" ш/у "Комсомольское" ГХК "Октябрьуголь"

20. Анализ существующей на Балаковской АЭС системы очистки трапных вод

21. Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод

22. Исследование и разработка технологических основ получения материалов на основе системы Ca-I-Cu-O по методу электрохимического внедрения
23. Электрохимическое внедрение и анодное растворение лития на электродах из интеркалированных углеграфитовых материалов
24. Замораживание как один из способов очистки питьевой воды от примесей

25. Композиционные хемосорбционные волокнистые материалы "Поликон К", наполненные углеродными волокнами

26. Биологическая очистка сточных вод

27. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод

28. Очистка нефтесодержащих сточных вод

29. Очистка сточных вод

30. Очистка сточных вод целлюлозно-бумажных заводов

31. Расчет и проектирование гидроциклона для комплексной технологии глубокой очистки промышленных сточных вод

32. Методы очистки сточных вод

Автомобиль со звуковым сигналом "Джип-каталка", красный.
Автомобиль Джип-каталка - это удобное транспортное средство для малыша! Каталка сделана в виде машинки. Малыш отталкиваясь ножками сможет
1698 руб
Раздел: Каталки
Треугольные гелевые ручки с глитерами, 12 цветов.
391 руб
Раздел: Цветные
Коврик для ванной "Бусинка" противоскользящий, 34,5х76 см.
Противоскользящий коврик для ванны создан специально для детей и призван обеспечить комфортное и безопасное купание малышей в ванне. Он
591 руб
Раздел: Безопасность ребенка

33. Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод

34. Очистка сточных вод поселка городского типа производительностью 6000 м3 сутки

35. Биохимическая очистка сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий

36. Синтез белка

37. Структура и состояние водоснабжения и водосброса, подземных вод и артезианских скважин города Киева

38. Строительство и наладка систем обеззараживания питьевой воды
39. Минеральные воды
40. Внутренние воды Северной Америки

41. Предварительная оценка запасов подземных вод месторождения "Ростань" (г. Борисоглебск)

42. Переводческая эквивалентность в текстах газетно-информационных материалов

43. Особенности представления в Интернет материалов по искусству

44. Символы рыб, морских животных и обитателей воды: их значение (семиотика)

45. Типология образа слуги в русской литературе XIX века на материале произведений А.С.Пушкина, Н.В. Гоголя, И.А. Гончарова

46. "Многоликость" внутреннего мира Чичикова /на литературном материале поэмы Н.В. Гоголя "Мертвые души"/

47. Синонимия русского и немецкого языков. Проблематика подбора, перевода и классификации синонимов на материале романа Г. Фаллады "Каждый умирает в одиночку

48. Языковой портрет современного сибирского города: опыт сопоставления (на материале Новокузнецка и Красноярска)

Набор детской складной мебели Ника "Азбука" (КУ2).
Для детей от 3-7 лет. Стол 580х600х450 мм. Стул мягкий: высота до сиденья 320 мм, высота со спинкой 570 мм. Сиденье: 300х280 мм. В наборе:
1444 руб
Раздел: Наборы детской мебели
Магнитный лабиринт "Совенок".
Играя с этой увлекательной и красочной игрушкой, ребёнок будет развивать мелкую моторику рук, координацию движений, логику, память и
531 руб
Раздел: Сортеры, логические игрушки
Органайзер для планшета (2 кармана), 40х35 см.
Органайзер для планшета (два кармана под планшет по размерам, два кармана для игрушек) - предназначен для защиты обивки сидений и хранения
346 руб
Раздел: Прочее

49. Способы выравнивания когнитивного диссонанса в переводе поэтических произведений (на материале сонетов Шекспира)

50. Личность Греча Н.И. в отечественной журналистике XIX века (на материалах электронных версий печатных изданий XIX века)

51. И.И.Крылов на Кавказских Минеральных Водах. Изучение проблемы

52. Прагматическая адаптация при переводе газетно-информационных материалов

53. "Восток и Запад: общее и особенное" (На материале истории Древнего мира и Европейского средневековья)

54. Материалы семинарских занятий по истории (с IX по 30гг. XX веков)
55. Синтез голографического изображения с помощью компьютера
56. Анализ и синтез одноконтурной системы автоматического регулирования

57. Математичекие основы теории систем: анализ сигнального графа и синтез комбинационных схем

58. Синтез САУ

59. Почерковедческая экспертиза: предмет, объекты, задачи, подготовка материалов

60. Загрязнение водных ресурсов и методы очистки

61. Изучение и разработка очистки стоков от ионов тяжелых металлов (Доклад)

62. Углеродный цикл и изменения климата

63. Методы очистки промышленных газовых выбросов

64. Загрязнение подземных вод Москворецкого бассейна

Ящик для игрушек "Профи Kids", 15 л.
Ящик для игрушек "Профи Kids" имеет 6 разноцветных вкладышей, для хранения мелких деталей, игрушек, карандашей и
499 руб
Раздел: Корзины, контейнеры для игрушек
Тетрадь на резинке "Elements", А5, 120 листов, клетка, синяя.
Тетрадь общая на резинке. Формат: А5. Количество листов: 120, в клетку. Бумага: офсет. Цвет обложки: синий.
328 руб
Раздел: Прочие
Стул детский (цвет: сиреневый).
Стул детский устойчивый и удобный. Ребёнку будет комфортно сидеть на стуле как за столом, так и самостоятельно. Соответствует всем
362 руб
Раздел: Стульчики

65. Запасы и проблемы пресной воды

66. Очистка газовых выбросов фильтрами

67. Сточные воды

68. Преемственность и перспективность в работе по русскому языку между I-III (IV) (на материале внеурочной предметной деятельности) (и V-VI классами (Диплом) MS Word`2000)

69. Формирование коммуникативной компетентности подростков (на материале уроков иностранного языка)

70. Улучшение свойств керамических материалов
71. Свойства машиностроительных материалов
72. Проводниковые материалы

73. Композиционные и порошковые материалы

74. Теплоизоляционные материалы

75. Стекло и строительные материалы на основе органических вяжущих

76. Строительные материалы: портландцемент, лако-красочные материалы, строительные растворы, известь и др.

77. Неметаллические материалы

78. Материалы и расчетные характеристики подшипников качения для условия сухого трения

79. Способы предварительной подготовки топлива и исходных материалов, применяемых в доменном производстве для получение чугуна

80. Удаление сточных вод

Танк с пневмопушкой.
У танка башня поворачивается, пушка поднимается, стреляет снарядами (пульки входят в комплект, 6 штук). Размер: 28x8x10 см. Материал: пластик.
327 руб
Раздел: Танки
Карандаши акварельные "Progresso Aquarelle", 24 цвета, 24 штуки.
Набор акварельных карандашей Koh-i-noor Progresso содержит 24 бескорпусных цветных карандаша, размещенных в металлической упаковке.
1027 руб
Раздел: Акварельные
Кровать для кукол деревянная (большая).
К кроватке прилагается матрасик, одеяльце и подушечка. Размеры дна кровати: 50х20 см. Размеры боковых сторон (качалки): 27х24
469 руб
Раздел: Спальни, кроватки

81. Исследование метода акустической эмиссии для определения прочности конструкционных керамических материалов

82. Оптимальный раскрой промышленных материалов

83. Обработка воды на тепловых и атомных электростанциях

84. Синтез ЖК

85. Проектирование оптимальной структуры строительных машин при перевозке нерудных строительных материалов

86. Машиностроительные материалы
87. Композиционные и порошковые материалы
88. Изучение построения робототехнических комплексов для нанесения лакокрасочных материалов в мебельной промышленности

89. Исследование сорбции дрожжевых клеток на углеродном волокне и разработка технологии сбраживания гидролизного сусла

90. Основные свойства исходных материалов и их влияние на качество готовых изделий

91. Инструментальные материалы

92. Топливно-смазочные материалы, технические жидкости, резинотехнические изделия для автомобиля ЗИЛ-130

93. Горюче смазочные материалы, технические жидкости и резинотехнические изделия для автомобиля ВАЗ-21043

94. Составление калькуляции сметной расценки на эксплуатацию атомобиля-самосвала грузоподъемностью 12 т и расчет тарифа на перевозку сыпучих материалов по трем маятниковым маршрутам

95. Ремонт фильтров тонкой и грубой очистки топлива различных автомобилей

96. Учебные материалы курса "Социальная психология"

Сиденье в ванну, белое.
Материал: экологически чистый пластик. Цвет: белый. Внутреннея ширина от 45 см до 75 см, Размер пластмассового сиденья 37 см длина и 30 см
782 руб
Раздел: Решетки, сиденья для ванны
Чайник со свистком Nadoba "Virga", 2,8 л.
Чайники серии Virga изготовлены из высококачественной нержавеющей стали 18/10. Прочное трехслойное капсульное дно изделий не деформируется
2499 руб
Раздел: Чайники из нержавеющей стали
Настольная игра "Колорама".
Ты знаешь цвета и формы? Красные круги, желтые четырехугольники, синие треугольники - пестрая неразбериха! На костях выброшен квадрат и
1363 руб
Раздел: Классические игры

97. Синтез цифрового конечного автомата Мили

98. Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании

99. Синтез управляющего автомата операции умножения младшими разрядами вперед со сдвигом множимого над числами в форме с фиксированной точкой в формате {1,8} для автомата Мура


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.