|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Получение железосодержащего терморасширенного графита на основе окисленного графита с цитратом железа (III) - аммония и оксалатом железа (II)курсовая работа (Специалист)
- Научный руководитель: Иванов Андрей Владимирович
- Автор: Гончарук Майя Евгеньевна
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Кафедра химической технологии и новых материалов
- Год защиты: 2024
- Курс: 1
- Аннотация: Ввиду усиления значимости экологии в жизни человечества, разработка сорбентов нефти и нефтепродуктов является перспективной задачей. Многообещающим сорбентом нефти является терморасширенный графит (ТРГ). Отличительной особенностью ТРГ является высокая способность поглощения нефтепродуктов и жидких углеводородов, что очень важно с точки зрения экологической безопасности, одной из проблем которой является очистка воды от вышеперечисленных веществ. Малый расход и высокая способность к регенерации является значимым преимуществом ТРГ в сравнении с другими применяемыми сорбентами. Степень очистки воды с помощью ТРГ составляет 90-95%. Однако также стоит обратить внимание на оборотную сторону применимости ТРГ в подобных целях – трудности сбора. ТРГ с сорбированной нефтью тяжело удалить с поверхность водоема. Выходом из данной ситуации является модификация ТРГ магнитными соединениями железа или металлическим железом. Введение ферро- или ферримагнитных веществ обеспечивает решение данной проблемы за счет возможности электромагнитного сбора ТРГ с сорбированной нефтью. Материалы ТРГ/Fe с сорбированной нефтью могут притягиваться магнитами, а использование именно ТРГ в качестве впитывающего реагента даст множество преимуществ: легкость, устойчивость к коррозии, относительная дешевизна. Таким образом, глобальная экологическая проблема может быть решена использованием подобных соединений. Получение ТРГ, модфицированного железом, можно разделить на несколько стадий: интеркалирование, гидролиз и терморасширение. На первой стадии образуется интеркалированное соединение графита, в котором определенное вещество (интеркалят) внедряется в межслоевое пространство кристаллической решётки графита. Затем проводится гидролиз, в процессе которого образуется окисленный графит. Окисленный графит можно пропитать в растворе соли железа (Fe(NO3)3, FeCl3). На следующей стадии происходит термообработка пропитанного окисленного графита с образованием терморасширенного графита. При термообработке в воздушной атмосфере на поверхности ТРГ образуется антиферромагнитный оксид железа (III) (α-Fe2O3), который в дальнейшем можно восстановить водородом или метаном, что является трудозатратным и небезопасным. Перспективной задачей видится объединение стадии терморасширения и восстановления железосодержащей фазы. Для этого можно использовать такие соли для модификации, как цитрат железа (III)-аммония (FeC6H5O7·(NH4)2C6H6O7), разлагающийся с выделением NH3 и CH4, которые могут служить восстановителем образующейся железосодержащей фазы и оксалат железа (II) (FeC2O4), разлагающийся с образованием FeO, который при высокой температуре диспропорционирует на Fe3O4 и α Fe. Таким образом, целью работы стало получение терморасширенного графита с железосодержащей фазой из окисленного графита с цитратом железа (III)-аммония и оксалатом железа (II).
- Добавил в систему: Иванов Андрей Владимирович