Авторы: Н.И. Федорова, И.Ю. Зыков, В.Э. Цветков

Название статьи: Физико-химические и сорбционные свойства окисленных карбонизатов бурого угля

Год: 2026, Номер: 3, Страницы: 79-88

Отрасль знаний: 2.6.12. Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ

Индекс УДК: 662.74:541.13:544.6

DOI: 10.26730/1999-4125-2026-3-79-88

Аннотация: Очистка природных и сточных вод от вредных примесей, в том числе тяжелых металлов, достаточно эффективно осуществляется посредством сорбционных технологий, в которых используются различные активированные угли. Эффективность используемых сорбционных материалов зависит от пористой структуры и наличия различных функциональных групп на их поверхности. Модифицирование углеродных сорбентов решается путем целенаправленного воздействия на их поверхностные свойства для формирования различных сорбционных центров, изменения объемных свойств материалов и химических свойств поверхности. Следовательно, разработка различных технологических подходов к синтезу и модификации углеродных сорбентов является актуальной задачей. Цель проведенного исследования – изучение влияния окислительной модификации азотной кислотой буроугольных карбонизатов на изменение их физико-химических и сорбционных свойств. В качестве угольного сырья использовался бурый уголь с разреза «Березовский» (Красноярский край, РФ). Карбонизацию угольного сырья (размер частиц 1–3 мм) проводили методом ящичного коксования в муфельной печи при варьировании конечной температуры от 800оС до 1000оС. Окислительную модификацию карбонизатов проводили разбавленной азотной кислотой (соотношение кислота : вода = 1:1) посредством кипячения в течение 3 часов. Результатами химических и физико-химических методов анализа показано, что окислительная модификация карбонизатов приводит к снижению их зольности, увеличению атомного отношения О/С и количества различных форм кислородсодержащих функциональных групп на поверхности, а также к увеличению всех текстурных характеристик (удельной поверхности и общего объема пор). Установлено, что величина удельной поверхности образцов возрастает в среднем в 1,5 раза. Показано, что модифицированные азотной кислотой карбонизаты проявляют большую сорбционную активность по отношению к катионам меди и свинца. Максимальной сорбционной активностью обладает образец, характеризующийся наибольшими величинами удельной поверхности и содержанием кислородсодержащих функциональных групп. Степень извлечения катионов свинца данным образцом увеличилась практически в 2 раза.

Ключевые слова: бурый уголь карбонизаты окислительная модификация поверхностные функциональные группы удельная поверхность адсорбция

Дата получения: 10.03.2026

Дата одобрения: 15.06.2026

Дата опубликования: 27.08.2026

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ