Вакалюк Анна Василівна Модифікування та фізико-хімічні властивості Hal-, N- та S-вмісних вуглецевих воло­кон

Краткое описание

Вакалюк Анна Василівна, аспірант кафедри фізич­ної хімії Київського національного університету імені Тараса Шевченка: «Модифікування та фізико-хімічні властивості Hal-, N- та S-вмісних вуглецевих воло­кон» (02.00.04 - фізична хімія). Спецрада Д 26.001.03 у Київському національному університеті імені Тараса Шевченка

Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Кваліфікаційна наукова
праця на правах рукопису
Вакалюк Анна Василівна
УДК676.03+677.027.622+621.794+
544.55+543.544-414.7+544.47
ДИСЕРТАЦІЯ
МОДИФІКУВАННЯ ТА ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
Hal-, N- ТА S-ВМІСНИХ ВУГЛЕЦЕВИХ ВОЛОКОН
02.00.04 – фізична хімія
Природничі науки
Подається на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей,
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело
(Вакалюк А.В.)
Науковий керівник Діюк Віталій Євгенович, кандидат хімічних наук, доцент
Київ – 2017

ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ, ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ
І ТЕРМІНІВ 18
ВСТУП 20
РОЗДІЛ 1.ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ 27
1.1. Особливості структури вуглецевих матеріалів 27
1.2. Модифікування вуглецевих матеріалів галогеновмісними реагентами 35
1.3. Модифікування вуглецевих матеріалів гетероатомами сірки 44
1.4. Модифікування вуглецевих матеріалів гетероатомами азоту 46
1.5. Адсорбційні властивості модифікованих вуглецевих матеріалів 47
1.6. Каталітичні властивості модифікованих вуглецевих матеріалів 55
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ДО РОЗДІЛУ 1 62
РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ, МЕТОДИКИ ОБРОБКИ ТА МЕТОДИ
ДОСЛІДЖЕННЯ 77
2.1. Вихідні матеріали та реактиви 77
2.2. Методики модифікування зразків вуглецевого волокна 78
2.3. Методи дослідження структурно-сорбційних властивостей поверхні
вуглецевого волокна 84
2.3.1. Скануюча електронна мікроскопія 84
2.3.2. Визначення адсорбційних властивостей матеріалів методом
теплової адсорбції-десорбції азоту 85
2.3.3. Визначення питомої поверхні методом БЕТ 87
2.3.4. Метод визначення загального об’єму пор 88
2.3.5. Елементний аналіз 88
2.3.6. Вивчення адсорбції Cu2+
-іонів із водних розчинів 88
2.3.7. Метод лазерного еластичного оптичного розсіювання 90
2.4. Методи дослідження фізико-хімічних властивостей модифікованого
вуглецевого волокна 90
2.4.1. Хімічний аналіз 90
2.4.2 Іон-селективний електрод на іони Cl–
91
16
2.4.3. Метод Бьома 92
2.4.4. Термогравіметричний аналіз 93
2.4.5. Метод термопрограмованої десорбції з масспектрометричним аналізом продуктів десорбції (ТПДМС) 94
2.4.6. Інфрачервона спектроскопія порушеного повного
внутрішнього відбиття (ІЧ) 95
2.4.7. Рентгенівська фотоелектронна спектроскопія (РФЕС) 95
2.4.8. Методика дослідження реакції дегідратації ізопропілового
спирту 96
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ДО РОЗДІЛУ 2 99
РОЗДІЛ 3. ГАЛОГЕНУВАННЯ ПОВЕРХНІ ТА ФІЗИКО-ХІМІЧНІ
ВЛАСТИВОСТІ Br- ТА Cl-ВМІСНИХ ВУГЛЕЦЕВИХ ВОЛОКОН 102
3.1. Термодесорбційні властивості бромовмісних ВВ, отриманих
бромуванням у рідкій фазі 107
3.2. Бромуванням ВВПАН у газовій фазі 116
3.3. Термодесорбційні властивості бромовмісних ВВ, отриманих
плазмохімічним методом 119
3.4. Оптичні властивості бромовмісних ВВ, отриманих плазмохімічним
методом 129
3.5. Термодесорбційні властивості хлоровмісних ВВ, отриманих при
хлоруванні в газовій фазі 132
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ДО РОЗДІЛУ 3 136
РОЗДІЛ 4. МОДИФІКУВАННЯ ПОВЕРХНІ ВУГЛЕЦЕВИХ
ВОЛОКОН N-ВМІСНИМИ СПОЛУКАМИ ТА ЇХНІ ФІЗИКОХІМІЧНІ Й АДСОБЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ 138
4.1. Модифікування вуглецевого волокна Бус N-вмісними сполуками 138
4.2. Модифікування вуглецевого волокна ВВПАН N-вмісними
сполуками 144
4.3. Адсорбційні властивості модифікованих вуглецевих волокон 148
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ДО РОЗДІЛУ 4 155
17
РОЗДІЛ 5. МОДИФІКУВАННЯ ПОВЕРХНІ ВУГЛЕЦЕВИХ
ВОЛОКОН S-ВМІСНИМИ СПОЛУКАМИ, ДОСЛІДЖЕННЯ ЇХ
ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ТА КАТАЛІТИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ 156
5.1. Модифікування бромовмісних ВВ Бус меркаптоацетатом і
сульфідом натрію 157
5.2. Модифікування бромовмісних ВВПАН меркаптоацетатом і
сульфідом натрію 166
5.3. Модифікування ВВПАН, отриманих бромуванням в умовах
низькотемпературного газового розряду сірковмісними сполуками 170
5.4. Модифікування хлорованих вуглецевих волокон Бус і ВВПАН
меркаптоацетатом та сульфідом натрію 174
5.5. Сульфування вуглецевого волокна Бус парами сірки 177
5.6. Сульфування волокна ВВПАН парами сірки 183
5.7. Каталітичні властивості модифікованих вуглецевих волокон 188
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ДО РОЗДІЛУ 5 200
ВИСНОВКИ 202
18
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ, ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ
І ТЕРМІНІВ
АВ – активоване вугілля
Бус – вуглецеве волокно марки «Бусофіт» на основі віскозної нитки
ВВ – вуглецеве волокно
ВВПАН – вуглецеве волокно на основі поліакрилонітрилу
ВМ – вуглецеві матеріали
ЕА – елементний аналіз
ІЧ – інфрачервона спектроскопія порушеного повного внутрішнього
відбиття
КАВ – кісточкове активоване вугілля
Mr – молекулярна маса
НТГР – обробка ВВ у низькотемпературному газовому розряді
(плазмохімічний метод)
ПАН – поліакрилонітрил як вихідний матеріал для вуглецевих волокон
ПТ – потенціометричне титрування
РФЕС – рентгенівська фотоелектронна спектроскопія
СЕМ – скануюча електронна мікроскопія
ТГА – термогравіметричний аналіз
ТПДМС – метод термопрограмованої десорбції з мас-спектрометричною
реєстрацією продуктів десорбції
ХА – хімічний аналіз
/HNO3 – обробка ВВ розчином азотної кислоти
/H2O2 – обробка ВВ розчином пероксиду водню
/Br2 – обробка ВВ бромом у рідкій фазі (позначення методу Б2)
/KBr3 – обробка ВВ водним розчином брому в розчині броміду калію
(Br2∙KBr) (позначення методу Б1)
/Pl/Br2/хв. – обробка ВВ бромом плазмохімічним методом протягом часу
(у хвилинах) (позначення методу Б3)
19
/Br2/T – обробка ВВ бромом у газовій фазі при температурі Т (позначення
методу Б4)
/CCl41/T – обробка ВВ парами чотирьоххлористого вуглецю при
температурі Т у потоці аргону (з високотемпературною продувкою аргоном)
/CCl42/T – обробка ВВ парами чотирьоххлористого вуглецю при
температурі Т у потоці аргону зі швидким охолодженням (без
високотемпературної продувки аргоном)
/MA – обробка ВВ меркаптоацетатом натрію з наступним гідролізом та
окисненням (позначення методу С1)
/Na2S – обробка ВВ сульфідом натрію з наступним гідролізом та
окисненням (позначення методу С2)
/S1/T – обробка ВВ парами сірки при температурі Т у потоці аргону (з
високотемпературною продувкою аргоном) (позначення методу С3)
/S2/T – обробка ВВ парами сірки при температурі Т у потоці аргону зі
швидким охолодженням (без високотемпературної продувки аргоном)
(позначення методу С4)
/En – обробка ВВ етилендіаміном
/Et2N – обробка ВВ діетиламіном
/MEA – обробка ВВ моноетаноланіном
/SuEn – обробка ВВ сульфоланілетилендіаміном
/Pi – обробка ВВ піперазином
20
ВСТУП
Актуальність теми. Вуглецеве волокно (ВВ) характеризується унікальним
комплексом властивостей: великою питомою поверхнею, розвиненою
пористою структурою, значною стійкістю в різних середовищах, високими
механічними характеристиками, низьким опором газовим та рідким потокам
тощо. Актуальним є розробка та вдосконалення методів цілеспрямованого
модифікування поверхні ВВ, що відкриває шляхи для створення на їх основі
сорбентів з високою селективністю та кислотно-основних каталізаторів.
Основна ідея полягає у контрольованому введенні в поверхневий шар ВВ
термічно стійких специфічних N- та S-вмісних функціональних груп, які
суттєво змінюють сорбційні та кислотно-основні властивості матеріалу.
Перспективним високоселективним методом модифікування вуглецевих
матеріалів, який характеризується значними виходами, є галогенування.
Подальше заміщення активного галогену на різні N- та S-вмісні функціональні
групи дозволяє отримати матеріали із заданими адсорбційно-каталітичними
властивостями. Однак, галогенування з використанням молекулярного брому,
хлору, або галогенування в розчині супроводжується значним окисненням
вуглецевої поверхні, що потребує розробки нових ефективних методик
галогенування. Газофазні методи галогенування, в тому числі і з використанням
низькотемпературного газового розряду, не супроводжуються окисненням і
можуть бути реалізовані за різних експериментальних умов (температура, час,
концентрація та природа галогенуючого агенту), що позитивно
позначатиметься на ефективності галогенування. Газофазний метод
модифікування також може використовуватися для введення термічно стійких
N- та S-вмісних функціональних груп в поверхневий шар ВВ, що відкриває
значні можливості в одержанні нових функціоналізованих вуглецевих
матеріалів.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.
Дисертаційна робота виконувалась на кафедрі фізичної хімії хімічного
факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка
21
згідно з держбюджетними темами №111БФ037-03 «Фізико-хімія металовмісних
та вуглецевих наноматеріалів для сучасних технологій та вирішення
екологічних проблем» (2011 – 2015 рр.) № держреєстрації 0111U006260,
№ 116БФ037-03 «Нові функціональні наноматеріали та нанокомпозити на
основі гетерометалічних систем» (2016 – 2018 рр.)
№ держреєстрації 016U002558.
Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи було вивчення умов
формування Br-, Cl-, N- та S-вмісних функціональних груп на поверхні
вуглецевих волокон, дослідження фізико-хімічних властивостей утворених
функціоналізованих матеріалів та вивчення можливості їхнього використання в
адсорбції важких металів і гетерогенному каталізі.
Завдання дослідження:
1. Здійснити хімічне модифікування поверхневого шару ВВ бромо- та
хлоровмісними сполуками з використанням рідкофазного та газофазного
методів. Визначити ефективність цих методів модифікування, фізикохімічні властивості прищеплених галогеновмісних груп та можливість
перебігу паралельних процесів окиснення;
2. Визначити умови та ефективність заміщення Br- та Cl-вмісних груп
прекурсорів на N- та S-вмісні групи та дослідити термодесорбційні і хімічні
властивості одержаних матеріалів;
3. Вивчити адсорбційні властивості N-вмісних ВВ у відношенні до Cu2+
-іонів у
водних розчинах;
4. Дослідити каталітичну активність модифікованих S-вмісних зразків ВВ у
модельній реакції дегідратації ізопропілового спирту.
Об’єкт дослідження: хімічно модифіковані ВВ, прекурсори на основі
бромованого та хлорованого ВВ, сорбенти на основі N-вмісного ВВ,
каталізатори на основі S-вмісного ВВ.
Предмет дослідження: фізико-хімічні властивості модифікованих ВВ;
хімічний склад та термічна стійкість поверхневих функціональних груп
22
одержаних ВВ, природа активних центрів, адсорбційні та каталітичні
властивості функціоналізованих ВВ.
Методи дослідження: загальний об’єм пор вимірювали ексикаторним
методом, питому поверхню вихідного та модифікованого ВВ – методом
теплової адсорбції/десорбції азоту. Скануючу електронну мікроскопію (СЕМ)
використовували для отримання тривимірного зображення поверхні ВВ.
Концентрацію брому, хлору та сірки в зразках модифікованого ВВ визначали
методом хімічного аналізу (ХА) та за допомогою іон-селективного електроду.
Ідентифікацію природи кислотних оксигеновмісних груп та загальну
концентрацію сульфогруп визначали методом Бьома. Дослідження термічної
стійкості систем проводили за допомогою термогравіметричного аналізу (ТГА)
та термопрограмованої десорбційної мас-спектрометрії (ТПДМС). Рентгенфотоелектронну спектроскопію (РФЕС) використовували для визначення стану
хімічних елементів у поверхневому шарі зразків, інфрачервону спектроскопію
порушеного повного внутрішнього відбиття (ІЧ) застосовували для визначення
функціональних груп на поверхні модифікованих ВВ. Метод лазерного
еластичного оптичного розсіювання з побудовою індикатрис було використано
для вивчення оптичних властивостей бромовмісних ВВ. Каталітичну активність
S-вмісних ВВ було досліджено в реакції дегідратації ізопропілового спирту в
газовій фазі. Адсорбцію міді (ІІ) з водних розчинів вивчали на зразках Nвмісного ВВ.
Наукова новизна одержаних результатів. Вдосконалено методики
рідкофазного та плазмохімічного галогенування вуглецевих матеріалів, які
вперше дозволили отримати на поверхні ВВ до 1,0 ммоль/г хемосорбованого
брому та до 2,5 ммоль/г хемосорбованого хлору. Максимальний вміст брому на
поверхні ВВ є у 2 рази більшим, в порівнянні з бромованим активованим
вугіллям (АВ).
На основі активних Br- та Cl-вмісних прекурсорів уперше одержано N- та
S-вмісні волокнисті матеріали зі значною (до 0,95 ммоль/г аміногруп,
23
0,5 ммоль/г сульфогруп та 2,08 ммоль/г кислотних груп) концентрацією
специфічних поверхневих груп.
Показано, що аміновані ВВ є ефективними адсорбентами і можуть
використовуватися для вилучення міді з розведених (0,5÷6·10-4 М) водних
розчинів.
Вперше при газофазному модифікуванні ВВ парою сірки отримано
ефективні гетерогенні кислотно-основні каталізатори, які є активними в реакції
дегідратації ізопропілового спирту. Для одержаних каталізаторів температури
100 %-ї конверсії ізопропанолу в пропілен складають 140-160 °С, що на 90 °С
нижче, ніж для модифікованого S-вмісного АВ.
Вперше досліджено властивості поверхні бромованого ВВ методом
нелінійної оптики (методом лазерного еластичного оптичного розсіювання) та
показано, що оптичний метод можна використовувати для детального
визначення різних форм (хемо- та фізсорбованого) брому на поверхні ВВ без
руйнування структури зразка.
Практичне значення одержаних результатів. Встановлено, що
ефективні методики галогенування забезпечують формування прекурсорів для
подальшого отримання N- та S-вмісних волокнистих матеріалів.
На основі N-вмісних ВВ можливе створення сорбентів для вилучення
малих концентрацій міді (Cu2+) із водних розчинів.
На основі S-вмісних ВВ отримано ефективні гетерогенні кислотно-основні
низькотемпературні каталізатори дегідратації ізопропілового спирту з
утворенням пропілену.
Особистий внесок здобувача. Дисертантом проведений аналіз наукової
літератури, основний обсяг експериментальних досліджень, обробка та
попередній аналіз результатів, що були оформлені у вигляді наукових
публікацій. Автором безпосередньо проводилося модифікування зразків та їх
підготовка для РФЕС, ІЧ, ТПДМС-досліджень, а також для визначення
адсорбційних та оптичних властивостей. Презентації результатів роботи на
наукових конференціях різних рівнів здійснювалися здобувачем особисто.
24
Постановка задачі та розробка експериментальних методик здійснювалась
сумісно з науковим керівником к.х.н., доц. В.Є. Діюком та д.х.н.,
проф. О.В. Іщенко. Аналіз та інтерпретація отриманих результатів проводилися
за участі співавторів публікацій. Обговорення результатів хімічного аналізу по
визначенню брому в поверхневому шарі ВВ проведено спільно з к.х.н.,
н.с. О.М. Задерком. Бромування ВВ плазмохімічним методом виконано сумісно
із к.х.н., доц. В.В. Трачевським (Національний авіаційний університет, м. Київ,
Україна). Зразки вуглецевого волокна «Бусофіт» надані к.х.н.,
пров.н.с. В.З. Радкєвіч (Інститут фізико-органічної хімії НАН Білорусі,
м. Мінськ, Білорусь). Результати елементного аналізу «Бусофіту» та його
адсорбційні характеристики було обговорено з к.х.н., пров.н.с. В.З. Радкєвіч.
Дослідження адсорбційних властивостей модифікованого ВВ по відношенню
до іонів Cu2+ у водних розчинах проведено разом з к.х.н., с.н.с. Л.М. Гріщенко.
Обговорення результатів дослідження властивостей кислотних груп на
поверхні модифікованого ВВ методом Бьома проведено разом з к.х.н.,
с.н.с. Т.М. Безуглою. Обговорення результатів ТПДМС-дослідження виконано
спільно із к.х.н., н.с. О.А. Бєдою (Київський національний університет імені
Тараса Шевченка, м. Київ, Україна), пров. інж. Б.Г. Місчанчуком (Інститут хімії
поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, м. Київ, Україна),
пров.інж. О.В. Місчанчуком (Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН
України, м. Київ, Україна) та пров. інж. Н.М. Мошківською (Інститут хімії
поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, м. Київ). ІЧ порушеного повного
внутрішнього відбиття та РФЕС-дослідження виконано на базі устаткування
університетів: Пряшевського та Кошицького технічного (Словаччина), за участі
д.х.н., с.н.с. В.В. Лісняка (Київський національний університет
імені Тараса Шевченка, м. Київ, Україна). Властивості поверхні бромованого
ВВ досліджували методами нелінійної оптики, використавши методику
розсіювання лазерного випромінювання та устаткування Інституту фізики
НАН України, м. Київ. Лазерну діагностику стану поверхні, дослідження та
обговорення результатів проводили сумісно із аспірантом В.В. Мультяном
25
(Інститут фізики НАН України, м. Київ, Україна), студентом Ф.Е. Кінзерським
(Київський національний університет імені Тараса Шевченка, м. Київ, Україна)
та д.ф-м.н., с.н.с. В.Я. Гайворонським (Інститут фізики НАН України, м. Київ,
Україна), відповідно.
Апробація результатів дисертації. Матеріали роботи обговорювалися на
VII Всеукраїнській науковій конференції студентів та аспірантів «Хімічні
Каразінські читання 2015» (Харків, 20-22 квітня 2015 р.), Всеукраїнській
конференції з міжнародною участю «Хімія, фізика та технологія поверхні» та
семінарі «Нанострукторовані біосумісні/біоактивні матеріали» (Київ, 13-
15 травня 2015 р.), 8
th International Chemisry Conference Toulouse-Kiev (Toulouse,
1-4 June 2015, France), International Research and Practice Conference
«Nanotechnology and Nanomaterials» (Nano-2015) (Lviv, 26-29 August 2015,
Ukraine), International Meeting «Clusters and Nanostructured Materials (CNM-4)»
(Uzhgorod, 12-16 October 2015, Ukraine), Ukrainian conference with international
participation «Chemistry, Physics and Technology of Surface» devoted to the 30th
anniversary of the founding of Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of
Ukraine and Workshop Nanostructured Biocompatible/Bioactive Materials (Kyiv,17-
18 May 2016, Ukraine), Сімнадцятій міжнародній конференції студентів і
аспірантів «Сучасні проблеми хімії» (Київ, 18-20 травня 2016 р.), International
Research and Practice Conference «Nanotechnology and Nanomaterials» (Nano-2016)
(Lviv, 24-27 August 2016, Ukraine), XV Ukrainian-Polish Symposium Theoretical
and Experimental Studies of Interfacial Phenomena and Their Technological
Applications simultaneously with 2nd Nanobiomat Conference Nanostructured
Biocompatible/Bioactive Materials (Lviv, 12-15 Septemder 2016, Ukraine),
XVIII Міжнародній конференції студентів та аспірантів «Сучасні проблеми
хімії» (Київ, 17-19 травня 2017 р.), Ukrainian conference with international
participation «Chemistry, Physics and Technology of Surface» and Workshop
Nanostructured Biocompatible/Bioactive Materials (Kyiv, 24-25 May 2017, Ukraine),
IX International conference in chemistry Kyiv-Toulouse (ICKT-9) (Kyiv, 5-
10 June 2017, Ukraine).
26
Публікації. За темою дисертації опубліковано 10 статей у фахових
виданнях, та тези 12 доповідей на наукових конференціях.
Структура та обсяг дисертації. Робота складається із переліку умовних
скорочень, вступу, огляду літератури, методичної частини, оригінального
матеріалу, поданого в п’ятьох розділах, та висновків. Роботу викладено на 172
сторінках друкованого тексту, який містить 79 рисунків, 45 таблиці та
бібліографію зі 218 джерел.

Список литературы

ВИСНОВКИ
1. Проведено рідкофазне, газофазне та плазмохімічне бромування
вуглецевих волокон, виготовлених з віскози («Бусофіт») та поліакрилонітрилу
(ВВПАН). В залежності від методу бромування одержано Br-вмісні прекурсори
з концентрацією хімічно активного брому від 0,11 до 1,0 ммоль/г.
Максимальний вміст прищепленого до поверхні ВВ брому є в 2 рази більшим,
порівняно зі зразками бромованого активованого вугілля.
2. При хлоруванні ВВ парою чотирьоххлористого вуглецю одержано Clвмісні прекурсори з концентрацією хлору в поверхневому шарі до 2,5 ммоль/г.
Показано, що значна частина (до 50 %) хлору, хемосорбованого на поверхні
ВВ, є хімічно активною і може десорбуватися за помірних (400-500 °С)
температур.
3. Встановлено принципову можливість визначення фіз- та хемосорбованих
форм брому на поверхні бромовмісних ВВПАН, отриманих плазмохімічним
методом, в результаті вивчення оптичних властивостей методом індикатрис
розсіювання, що проводиться без руйнування зразків.
4. Встановлено, що прищеплений бром є більш хімічно активним, ніж хлор,
і може бути повністю заміщений у реакції з нуклеофільними реагентами.
Показано, що одержані Br- та Cl-вмісні прекурсори можуть бути використані
для створення N-вмісних (при модифікуванні спиртовими розчинами амінів) та
S-вмісних (при обробці розчином сульфіду або меркаптоацетату натрію з
подальшим окисненням H2O2) матеріалів з наперед заданими адсорбційними та
каталітичними властивостями. Дослідження фізико-хімічних властивостей
зразків, які містять N- та S-вмісні функціональні групи у поверхневому шарі
показало, що одержані специфічні групи (аміно- та сульфогрупи) є
термостійкими.
5. Встановлено, що окиснені та аміновані зразки «Бусофіту» є ефективними
адсорбентами і можуть вилучати до 98 % міді (ІІ) з розведених (0,5÷6∙10-4 М)
водних розчинів.
203
6. Проведено сульфування ВВ парою сірки в температурному інтервалі 400-
800 °С та одержано S-вмісні вуглецеві волокна з вмістом сірки 2-3 ммоль/г.
7. На основі S-вмісних зразків ВВ отримано ефективні гетерогенні
кислотно-основні каталізатори, які є активними в реакції дегідратації
ізопропанолу з утворенням пропілену. Найвищу активність мають зразки
модифіковані парою сірки, для них температури 100%-ї конверсії ізопропанолу
в пропілен складають 140-160 °С, що на 90 °С нижче ніж для модифікованого
S-вмісного активованого вугілля. Встановлено, що каталізатори одержані з
використанням плазмохімічного бромування або газофазного сульфування
характеризуються найвищою термічною стійкістю. Поверхневий шар цих
каталізаторів не зазнає руйнування до 200-250 °С в умовах реакційного
середовища.