|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Сорбционные и газотранспортные свойства материалов на основе терморасширенного графитадипломная работа (Магистр)
- Научный руководитель: Иванов Андрей Владимирович
- Автор: Воронов Роман Сергеевич
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2023
- Аннотация: В эпоху стремительного развития и технологического прогресса человечество сталкивается с множеством проблем техногенного характера. Одним из таких являются проблемы утечек газообразных и жидких углеводородов во время их добычи, транспортировки, переработки и хранения. В результате это приводит к крайне негативным последствиям, которые оказывают влияние на экологические, экономические и в том числе социальные факторы жизни человека и окружающей среды. Таким образом, создание сорбентов нефти с водной поверхности, также создания селективных мембран для отделения метана и водорода от других газов является перспективным направлением. Терморасширенный графит (ТРГ) - низкоплотный углеродный материал, обладающий пористой структурой, которая представлена в основном макропорами, образующийся при терморасширении окисленного графита. Одним из основных применений ТРГ является получение сорбентов для удаления нефти и продуктов ее переработки с водной поверхности. Вторым применением является получение материалов с более высокой плотностью, графитовых фольг, которые в зависимости от пористости и плотности могут служить как барьерными слоями для герметизации промышленного оборудования, так и газоразделительными мембранами с селективными свойствами по отношению к различным газам. Введение в ТРГ металлов и их сплавов способно придать материалу из ТРГ новые свойства – магнитные, сорбционные и газотранспортные. С одной стороны, данные свойства позволят получать так называемые магнитные сорбенты, которые можно удалять после сорбции нефти с поверхности воды с помощью магнитного поля. С другой стороны, введение включений металлсодержащей фазы в ТРГ может повлиять на его пористую структуру, что 6 в свою очередь может оказать влияние на газопроницаемость, эффективность и селективность мембран на основе ТРГ. Известны способы получения ТРГ с магнитными железосодержащими фазами в три стадии: нанесение соли железа на поверхность окисленного графита, его последующее терморасширение в воздушной атмосфере с образованием ТРГ с железосодержащей фазой, представленной α-Fe2O3, и восстановление железосодержащей фазы ТРГ до магнитной фазы, представленной Fe3O4 или α-Fe газом-восстановителем H2 или CH4 [1]. Данный метод отличается низкой технологичностью, ввиду длительного времени получения и большого расхода газа-восстановителя. Работа с веществами в твердом состоянии проще, удобнее и безопаснее, поэтому возможно проводить получение ТРГ, модифицированного металлами, с использованием твердых восстановителей в инертной атмосфере без использования водорода или метана. Таким образом, была поставлена следующая цель работы: Получение материалов на основе Co/Fe-содержащего терморасширенного графита и изучение их физико-химических свойств. Задачи: Приготовление смеси окисленного графита, Fe(NO3)3, Co(NO3)2, Fe(NO3)3/Co(NO3)2 и меламина; Получение терморасширенного графита, содержащего металлы и их оксиды, путем термообработки смеси окисленного графита с нитратами металлов и меламином в воздушной атмосфере и атмосфере азота; Исследование магнитных свойств полученного терморасширенного графита и определение сорбционной емкости ТРГ по отношению к нефти и воде, газопроницаемости спрессованного ТРГ по отношению к He, Ar, N2, H2, CH4, CO2
- Добавил в систему: Иванов Андрей Владимирович