Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2022
Идентификатор DOI: 10.31857/S0044461822030069
Ключевые слова: углеродные гели, таннины лиственницы, гидролизный лигнин, фурфуриловый спирт, формальдегид, строение, адсорбция
Аннотация: Путем карбонизации органических гелей, синтезированных золь-гель конденсацией таннинов коры лиственницы и гидролизного лигнина с формальдегидом и фурфуриловым спиртом, получены пористые углеродные таннин-лигнин/формальдегидные и таннин-лигнин/фурфуриловые гели. Определено влияние добавок лигнина на формирование пористой структуры, кажущуюся плотность, адсорбционные и электрохимические свойства углеродных гелей. Методом Брунауэра-Эммета-Теллера установлено, что углеродные гели являются микропористыми материалами с развитой удельной поверхностью. Введение лигнина в состав исходного органического таннин-формальдегидного геля способствует возрастанию удельной поверхности углеродного геля от 237 до 407 м2·г-1, уменьшению кажущейся плотности с 0.61 до 0.37 г·см-3 и снижению доли микропор в общем объеме пор от 88 до 85.6%. Удельная поверхность углеродных таннин-лигнин/фурфуриловых гелей несколько выше, чем таннин-лигнин/формальдегидных, и достигает 512 м2·г-1 в образце с 20%-ным содержанием лигнина. Значения плотности таннин-лигнин/фурфуриловых гелей возрастают с 0.17 до 0.32 г·см-3 с ростом содержания в них лигнина от 10 до 30 мас%. Методом сканирующей электронной микроскопии установлено, что структура углеродных гелей представляет собой трехмерную сеть взаимно связанных сфероподобных частиц, размер которых варьируется от 20 до 100 нм. Установлено, что таннин-формальдегидные и таннин-фурфуриловые углеродные гели с 10%-ным содержанием лигнина способны сорбировать метиленовый синий в количествах 35.6 и 55.2 мг·г-1 соответственно. Таннин-лигнин/фурфуриловый гель, содержащий 10 мас% лигнина, наиболее эффективен в сорбции бензола (513 мг·г-1). Электрохимические испытания показали, что таннин-лигнин/формальдегидный углеродный гель с 30%-ным содержанием лигнина обладает наиболее высокой способностью накапливать электрический заряд.
Журнал: Журнал прикладной химии
Выпуск журнала: Т. 95, № 3
Номера страниц: 344-352
ISSN журнала: 00444618
Место издания: Санкт-Петербург
Издатель: Российская академия наук