Получение и оптимизация активированного угля из растительных отходов с высокой удельной поверхностью для влагосберегающих применений в сельском хозяйстве
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc22(3)159-167Ключевые слова:
активированный уголь, растительные отходы, влагосберегающий субстрат, пористая структура, адсорбционные свойстваАннотация
В условиях дефицита водных ресурсов устойчивое развитие сельского хозяйства требует применения влагосберегающих технологий, включая использование влагоудерживающих субстратов на основе активированного угля. В данной работе исследованы текстурные и адсорбционные характеристики активированного угля, полученного из растительных отходов при различных массовых соотношениях сорбента и KOH (1:1, 1:2, 1:3 и 1:4). Целью исследования было определение оптимальных условий активации для создания материала с высокой удельной поверхностью и развитой пористой структурой.
Результаты исследования показали, что наибольший объем пор (1.6 см3/г) и высокая степень микропористости достигаются при соотношении 1:3, что подтверждено анализом распределения пор методами «Теория функционала плотности» и «Метод Барретта-Джойнера-Халенды». ИК-Фурье спектроскопия выявила наличие функциональных групп (O–H, C=O и C–O), способствующих влагосбережению. Дифференциальное распределение объема пор (dv(r), см3/Å/г) также продемонстрировало, что при соотношении сорбента и КОН (1:3) структура образца оптимально сочетает микропоры и мезопоры, что повышает адсорбционную способность угля.
Библиографические ссылки
(1). Chen L, Chen Q, Rao P, Yan L, Shakib A, Shen G (2018) Sustainability 10(8): 2740. https://doi.org/10.3390/su10082740
(2). Eftychia GK, Roupas ND, Markou KB (2017)Minerva Med 108(2): 136-146. https://doi.org/10.23736/S0026-4806.17.04923-0
(3). Akhinzhanova A, Sultahan S, Tauanov Z, Mansurov Z, Capobianachi A, Amrousse R, Atamanov M, Q.-L (2023) Combustion and Flame 250: 112672. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2023.112672
(4). El-Nakhel C, Pannico A, Graziani G, Giordano M, Kyriacou MC, Ritieni A, De Pascale S, Rouphael Y (2021) Agronomy 11: 857. https://doi.org/10.3390/agronomy11050857
(5). Wain RL, Whitford PN (1980) Annals of Appied Biology 96(2): 255-260. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.1980.tb02986.x
(6). Taurbekov A, Fierro V, Kuspanov Z, Abdisattar A, Atamanova T, Kaidar B, Mansurov Z, Atamanov M (2024) Journal of Environmental Chemical Engineering 12(5): 113262. https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.113262
(7). Taurbekov A, Abdisattar A, Atamanov M, Yeleuov M, Daulbayev C, Askaruly K, Kaidar B, Mansurov Z, Castro-Gutierrez J, Celzard A, Fierro V, Atamanova T (2023) Journal of Composites Science 7(10): 444. https://doi.org/10.3390/jcs7100444
(8). Halka M, Klimek-Chodacka M, Smoleń S, Baranski R, Ledwożyw-Smoleń I, Sady W (2018) Physiol. Plant 164: 290-306. https://doi.org/10.1111/ppl.12733
(9). Taurbekov A, Abdisattar A, Atamanov M, Kaidar B, Yeleuov M, Joia R, Amrousse R, Atamanova T (2023) Journal of Composites Science 7(11): 452. https://doi.org/10.3390/jcs7110452
(10). Lesbayev B, Rakhymzhan N, Ustayeva G, Maral Y, Atamanov M, Auyelkhankyzy M, Zhamash A (2024) Journal of Composites Science 8(2): 74. https://doi.org/10.3390/jcs8020074
(11). Naderi M, Tarleton S (2015) Progress in Filtration and Separation, Academic Press: 585-608. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-384746-1.00014-8
(12). Yang SX, Fu SJ, Wang ML (1991) AnalChem 63(24): 2970-2973. https://doi.org/10.1021/ac00024a031
(13). Sabitov A, Atamanov M, Doszhanov O, Saurykova K, Tazhu K, Kerimkulova A, Orazbayev A, Doszhanov Y (2024) Molecules 29(16): 3786. https://doi.org/10.3390/molecules29163786
(14). Ilyin YV, Kudaibergenov KK, Sharipkhanov SD, Mansurov ZA, Zhaulybayev AA, Atamanov MK (2023) Eurasian Chemico-Technological Journal 25(1): 33-38. https://doi.org/10.18321/ectj1493
(15). Azat S Development of the technology for fusicoccin preparation using nanocarbon sorbents and study of its biological and cytotoxic activity: PhD Dissertation, Almaty: Al-Farabi Kazakh National University, Kazakhstan. Р. 109.
(16). Bardestani R, Patience GS, Kaliaguine S (2019) The Canadian Journal of Chemical Engineering 97(11): 2781-2791. https://doi.org/10.1002/cjce.23632
(17). McLaren RL, Laycock CJ, Brousseau E, Owen GR (2021) New Journal of Chemistry 45(27): 12071-12080. https://doi.org/10.1039/D1NJ01702K
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
