165802 (595647), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Таблица 3.

Данные об удельной поверхности сорбентов (по адсорбции воздуха)

Однако, данные об удельной поверхности нескольких образцов, полученные по адсорбции азота, сильно расходятся с вышеописанными. Так, S_уд(СКТ) = 563,76м²/г, S_уд(СКТ + МЖ (водн., олеат ТЭА)) = 489,32 м²/г.

Это расхождение можно объяснить тем, что при адсорбции воздуха большой вклад внесла адсорбция кислорода, которая методикой 2.3.4 не учитывается. В связи с этим, полученные данные о величине удельной поверхности по адсорбции воздуха оказались сомнительными.

На рис.20 представлено распределение объема пор по значению эффективных радиусов. Площадь под кривой равна общему объему пор.

Рис. 20. Дифференциальная структурная кривая

● – активированный уголь (СКТ), ■ – активированный уголь (СКТ), пропитанный МЖ (водн., олеат ТЭА)

1. Намагниченность.

Данным методом анализа исследовались образцы различных МЖ (дисперсионная среда, стабилизатор, возраст) и магнитные сорбенты.

Из данных о намагниченности насыщения была установлена линейная зависимость намагниченности насыщения от концентрации магнитного материала, т.е. чем больше массовая доля магнитного компонента в образце, тем выше намагниченность насыщения. Намагниченность насыщения сорбентов, полученных пропиткой сорбента магнитной жидкостью, оказалась выше, чем сорбентов, полученных механическим смешением с магнетитом. Увеличение концентрации магнитного материала (а, следовательно, и намагниченности насыщения) при прочих одинаковых условиях у пропитанных жидкостью образцов по сравнению с полученными механическим смешением с магнетитом можно объяснить тем, что за счет капиллярных сил жидкость, несущая магнитный материал, увлекается в объем сорбента.

Анализируя рис.21 можно подтвердить данные количественного анализа о том, что присутствие сорбента несколько замедляет переход Fe₃O₄ в γ-Fe₂O₃, обладающий меньшими магнитными свойствами.

Намагниченность, эмю/г(образца)
	Напряженность магнитного поля, эрстеды

Р

---- а

---- б

ис.20. Кривая намагниченности насыщения а) магнетит, б) магнитный сорбент

Таблица 4.

№	образец	w(Ме)	намагниченность μs(σ) эксперим.	Намагниченность насыщения μs ( экстрап. на ось у)
1	магнетит	71	42,1	44,5
2	Уголь + МЖ (водн., олеат ТЭА)	25	44,3	45,6
3	Уголь + магнетит	21	30,69	32,0
4	Уголь + магнетит	23	32,89	34,1
5	Уголь + магнетит (прокаленный при 500ºС 1 час)	23	6,2	6,3
6	МЖ на основе Со	18	76,99	77,4
7	МЖ (водн., олеат ТЭА)	1,62	3,308	3,38
8	МЖ (водн., олеат ТЭА), 7 лет	3,5	5,421	5,56
9	МЖ (декан, олеиновая кислота)	13,4	29,78	30,16
10	МЖ (декан, олеиновая кислота), 2 года	12,2	23,55	23,78

Небольшое значение намагниченности насыщения у 5го образца (рис.22) обусловливается тем, что при прокаливании магнитный γ-Fe₂O₃ переходит в немагнитный α-Fe₂O₃. Реализацию этого перехода подтверждает так же рентгенофазовый анализ. На кривой этого же образца можно наблюдать слабо выраженную петлю гистерезиса, что говорит о неоднородности материала.

Намагниченность, эмю/г(образца)
	Напряженность магнитного поля, эрстеды

Рис.22. Кривая намагниченности насыщения образца №5.

Кривая намагниченности насыщения 6го образца отличается от остальных резкостью (рис.23). Этот факт говорит о мономерности частиц.

Намагниченность, эмю/г(образца)
	Напряженность магнитного поля, эрстеды

Рис.23. Кривая намагниченности насыщения образца №6.

1. Дериватографическое исследование.

Дериватографическому исследованию подвергались активированный уголь, активированный уголь смешанный с магнетитом и активированный уголь пропитанный магнитной жидкостью (водн., олеат ТЭА).

Термическое разложение образцов начинается при температуре около 100ºС и заканчивается при температуре 600ºС. Основная потеря массы образцов происходит в интервале 300-500ºС, где наблюдается сильный экзоэффект с максимумом вблизи 400ºС. Данный экзоэффект может соответствовать возгоранию угля. Кроме того, в этом же интервале температур расположен и экзоэффект, соответствующий разложению олеиновой кислоты (325-330ºС), и процессу перехода γ-Fe₂O₃ в α-Fe₂O₃ (460-510ºС). В связи с этим мы не наблюдаем на рисунках 24-26 острого пика, а видим лишь результат наложения нескольких пиков. Кроме этого экзоэффекта мы наблюдаем еще один слабый эндоэффект около 120-150ºС на рисунках 25 и 26. Этот эффект, сопровождающийся небольшой потерей массы может быть связан с потерей сорбированной воды.

1. Выводы.

• Предложен новый метод получения магнитных сорбентов, основанный на использовании полученных в ходе выполнения настоящей работы магнитных жидкостей (с магнитными оксидами железа в качестве дисперсионной фазы). Применение магнитных жидкостей позволяет варьировать свойства данных сорбентов в широких пределах.

• Методом электронно-микроскопического исследования показано, что разработанный способ получения магнитных сорбентов обеспечивает равномерное распределение частиц магнитного материала по поверхности сорбента, что свидетельствует о преимуществе предложенного способа перед используемыми ранее.

• Изучение изотерм адсорбции позволяет сделать предположение о капиллярном механизме взаимодействия сорбента и магнитной жидкости.

• Измерения удельной поверхности по адсорбции азота показали, что при пропитке сорбента магнитной жидкостью он приобретает ценные магнитные свойства без существенного изменения удельной поверхности.

Литература.

1. Павел Иванов, Радий Махлин, Николай Мошечков, Костный мозг очищают сепараторы // http://science.ng.ru/high/2000-09-20/4_brain.html (17.03.04)/

2. В. А. Румянцев, А.Б. Левченко, Нефтяные разливы в Балтийском море или почему авария танкера “TERN” в 2001 году привела к тем же печальным результатам, что и авария танкера “АНТОНИО ГРАМШИ” в 1987 году // http://www.limno.org.ru/win/eco.htm (17.03.04)/

3. А.П.Красавин, Н.М.Веснин. - Проблемы борьбы с аварийными нефтяными разливами нефти. - Топливно-энергетический комплекс. № 3, 2000, с. 102-103.

4. В.А. Никашина, И.Б. Серова, Б.А. Руденко. Ферритизированный магнитоактивный ионообменник для извлечения тяжелых металлов и радионуклидов из объектов окружающей среды // http://sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/1561.html (26.04.01)/ Патент РФ №2081846.

5. А.М. Тузова, В.В. Фадеев, Л.Д. Раснецов, Б.Е. Раснецова. Магнитоактивные сорбенты на основе природных и синтетических цеолитов // http://sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/1559.html (26.04.01)/ . Патент-РФ № 2061540; заявка, положительное решение 5038283/26(007478).

6. Подойницын Сергей Николаевич Разработка метода детоксикации организма путём гемосорбции с использованием магнитных сорбентов // http://www.tech-db.ru/istc/db/projects.nsf/webr/2614 (21.09.03)/

7. Macášek F. Bartoš P. A Magnetic Sorbent for Radiocesium and Radiostrontium Removal from Clay and Soil Suspensions / Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 246 (3) p.565-569 December 2000

8. Мечковский С. А., Лесникович А.И., Воробьева С.А., Заневская Ю.В., Козыревская А.Л., Молоток Е.В. Высокодисперсные магнитоизвлекаемые сорбенты // Вестн. Белорус. Гос. Ун-та. Сер.2 1998 №3 с. 13-16, 79

9. Комаров В. С., Репина Н. С., Степанова Е. А. // Весцi. АН Беларусi. Сер. хiм. навук. 1996. N1. С26-28.

10. Комаров В. С., Репина Н. С., Бондаренко С. Н. // Весцi. АН Беларусi. Cep. хiм. навук. 1996 . N2. С25.-29.

11. Овчаренко Ф. Д., Чубарь Г. В., Высоцкая В. Н., Хомченко Ю. И. //Докл. АН СССР. 1976. Т.229, N1,2,3. С.199.

12. Чубарь Т. В., Овчареню Ф. Д., Высоцкая В. Я. // Коллоид, журн. 1979.T.4,N 1. С.196-199.

13. Чубарь Т. В., Хворое М. М., Высоцкая В. Н. // Коллоид. журн. 1978. Т.40, N3. С.586-589.

14. Пастушенко О. Н., ШкловашяН. И. //Журн. физ. химик 1993. Т.67, N 10. С.2073-2077.

15. Способ получения магнитного сорбента: А.с. 1808370 СССР: МКИВ 01 J 20/20, . С 01 В 31/08.

16. Вольфарт Э. Магнитно-твердые материалы, М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. 232с.

17. Кондорский Е. И. // Докл. АН СССР. 1951. Т. 80, N 2. С.197-200.

18. Комаров В.С., Репина Н.С., Скурко О.Ф.//Весцi Ан БССР. Сер. хiм. навук. 1991. №2. С. 3-7

19. Чубарь Т. В., Хворое М. М., Овчаренко Ф. Д., Химченко Ю.И. // Коллоид, журн. 1981. Т.43. N 3. С.535-539.

20. В.С. Комаров, Адсорбенты. Вопросы теории, синтеза и структуры, Мн., «Беларуская навука», 1997

21. Комаров В.С., Романчик Е.Е., Репина Н.С., Скурко О.Ф.//Весцi Ан БССР. Сер. хiм. навук. 1993. №2. С. 12-18

22. Комаров В.С., Репина Н.С., Романчик Е.Е., Скурко О.Ф.//Весцi Ан БССР. Сер. хiм. навук. 1993. №4. С. 8-11

23. Комаров В.С., Репина Н.С., Скурко О.Ф.//Весцi Ан БССР. Сер. хiм. навук. 1995. №4. С. 23-28

24. Матусевич Н.П. Разработка методик получения магнитных жидкостей целевого назначения.// дисс. АН БССР. Мн, 1988

25. Ребиндер П.А. Современные проблемы коллоидной химии // Коллоидный журнал, 1958. - Т.ХХ, 4. - С.527-529.

26. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. - М.: Химия, 1975. -512 с.

27. Overbuk J. Recent Developments in the Understanding of Sta-bulity // J.Coll. and Interf. Science. -1977. Vol.58, 2.-P.4o8-422.

28. Бибик E.E., Лавров И.Г. Об устойчивости дисперсии ферромагнетиков // Коллоидный журнал, 1965. - Т.ХХУII. - I 5, - С.652-655.

29. Фролов Ю.Г. Коллоидная химия. - М.: Химия, I982,

30. Napper D. Steric Stabilization // J.Colloid and Interf. Science.-1977.-Vol.8, 2.-P.390-407.

31. Stefan Odenbach “ Magnetoviscous Effects in Ferrofluids”/ Max Planck Institut for kohlenforschung; Mulheim a.d. Ruhr; Sprinder, 2002

32. Berkovsky, B. M., Medvedev, V. F. and Krakov, M. S. (1993) Magnetic Fluids, Engineering Applications. Oxford University Press, Oxford, New York, Tokyo

33. Berkovsky, B. M. and Bashtovoy, V. (1996) Magnetic fluids and applications handbook, begell house, inc.. New York, Wallingford (UK)

34. Зонтаг Г., Штренге К, Коагуляция и устойчивость дисперсных систем / Пер. с нем., под ред. О.Г.Усьярова. - Л., Химия, 1973. - 152 с.

35. Бибик Е.Е., Бузунов О.В., Гермашев В. Г. Исследование устойчивости коллоидных растворов ферромагнетиков в неполярных жидкостях по дифракции света на пермаллоевых пленках // Коллоидный журнал. 1976. - Т.ХХХУIII, №5. - С.966-969.

36. Sholten P.S. Colloid Cemistry of Magnetic Fluids // In:Thermomechanics of magnetic fluid, B.Berkovsky Ed Washington D.C., Hemiephere.-1977-P.1-2.

37. Парфит Г. Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел / Под ред.Рочестера К. - M.

38. Мителл К. Мицеллообразованне, солюбилиэация и микроэмульсии. - М.: Мир, 1980.

39. Михайлов Н.В., Ребиндер П. А. О структурно-механических свойствах дисперсных и высокомолекулярных систем // Коллоидный журнал, 1955. - Т.17. - С.107

40. Лунина Н.А. и др. Коллоидно-химические основы получения устойчивых золей ферромагнетиков в различных средах // Гидродинамика и теплофиэика магнитных жидкостей: Всесоюзный симпозиум (Юрмала, 30 сентября - 2 октября 1980), тез.докл. -Саласпилс: 1980. - C.I3-20.

41. Кроит Г.Р. Наука о коллоидах / Под ред. В. П.Мишина - М.: Из-датинлит, 1955. - 538 с,

42. Caslmir H.B.G., Polder D. The Influence of Retardation on the London-Van der Waals Forces // Physical Review, 1948 Vol.73,N4.-P.360-372.

43. Pat.3215572, Int.kl. H01F/1/10 Low Viscosity Magnetic Fluid Obtalneddb - the colloidal Suspension of Magnetic Particles / US. Papell /USA/.

44. Pat.3700595, Int.kl. H01F 1/10 Ferrofluid Composition / Kaiser R./USA/.

45. Проспект фирмы."Ferrofluids Corporation". 144 Middlesex Turnpuke, Burlington, Masaachuset, 01803, 1972.

46. Проспект фирмы "ВАКО КОЕКИ" МАРПОМАГНА - магнитная текучая среда. 1977.

47. Moskowitz R. Ferrofluids Liquid Magnetics // JEEE, Spektrum. 1975-12/3-P.53-57.

48. Пат. 3784471 США Int.kl. C10M 3/02, Solid Addatives Dispersed in Perfluorinated Liquids with Perfluoalkil Ether Dispersants / R. Kaiser /USA/.

49. Пат. 77-95095 Япония. Magnetik Fluids / A. Taketoni. Japan/.

50. Kaiser R., Miskolczy G/ Magnetic Properties of stable Dispersions of Subdomain Magnetic Particles // J. of Appl. Phisics- 1970-Vol.40, 3-P. 1064-1072.

51. Пат. 4604222 США. Int.kl. H01F ½, Stable ferrofluid composition and its use / L.Bordu, K.Raj /USA/.

52. Пат. 3764540 США. Int.kl. H01F 1/28. Magnetofluids and theer Manufacture / S.E.Khalafalla, G.W.Reimers /USA/.

53. Khalafalla S.E. Magnetic flalds / Chem. Technol.-1975-Vol.5, Nº19-P.540-546.

54. Пат. 3843540 США. int.kl. H01F 1/28, Production of Magnetic Fluids by Peptissation Techniques / G.W. Reimers, B. and S.E. Khalafalla /USA/.

55. Натансон Э.М. и др. Образование на катоде высокодисперсного кобальта // Порошковая металлургия. - 1969. - № 6. - С.18-23.

56. Матусевич Н.П., Орлов Л.П., Самойлов В.Б., Фертман В.Е. препринт №12/ИТМО АН БССР, 1985г «Получение и свойства магнитных жидкостей».

57. А. с. СССР № 988047 «Магнитная жидкость на воде» - Матусевич Н.П., Пахубо В.К., Самойлов В.Б. (СССР)

58. Пат. 8673305 Япония. МКИ H01F 1/28, Magnetic fluid / Wakajama Katsuhiko, Harada Hiroshi /Japan/.

59. Бибик Е.E. Приготовление феррожидкости // Коллоидный журнал.-1973. - Т.36. № 6. - C.1141-1142.

60. А. с. 457666 СССР, МКИ C01G 49/08. Способ получения феррожидкости / Е.Е.Бибик, И.С.Лавров.

61. Пат. 4430239 США, МКИ HOIF 10/10. Ferrofluids composition / J.E.Wyman /USA/.

62. Lefebure, S., Dubois, E., Cabuil, V., Neveu, S. and Massart, R (1998) Monodisperse magnetic nanoparticles: Preperation and dispersion in water and oils. Journal of Materials Research, 13, 10 p. 2975

63. Kekalo Katsiaryna Aleksandrovna, Goroshko Nikolaj Nikolaevich "Development of method of preparation of stable and cheap magnetic fluids" proc. ECIS 2002 (XVI^th Conference of the European Colloid and Interface Society), 22- 27 Sept. 2002, Paris, p. 202.

64. Wagener, M., Gunther, B. and Blums, E. (1999) Preparation of oxidation resistant cobalt oil colloids. J. Magn. and Magn. Mat., 201, p. 18

65. А. с. 516861 СССР, Ферромагнитная жидкость для магнитожидкостных уплотнений /Д.В.Орлов, В.Г.Курбатов, В.А.Силаев, А.В.Сизов.

66. Пат. 3228881 США, Dispersions of Discrete Particles of Ferromagnetic Metals / J.R.Thomas /USA/.

67. Пат. 3228882 США, -| Dispersions of Ferromagnetic Cobalt Particles / O.L.Harle, B. and J.Thomas /USA/.

68. Пат. 3281344. США. Colloidal suspension of Ferromagnetic Iron Particles / J.R.Thomas /USA/.

69. R. Brinkmann, H. Bönnemann, W. Brijoux, N. Matoussevitch, B. Günther, V. Kempter Stabilization of magnetic Co⁽⁰⁾ particles (10 nm) by “Smooth Air Oxidation” proc. ECIS 2002 (XVI^th Conference of the European Colloid and Interface Society), 22- 27 Sept. 2002, Paris

70. H. Bönnemann, W. Brijoux, R. Brinkmann, N. Matoussevitch, N. Waldöfner, N. Palina, H. Modrow A size-selective Synthesis of air stable colloidal Magnetic Cobalt Nanoparticles proc. ECIS 2002 (XVI^th Conference of the European Colloid and Interface Society), 22- 27 Sept. 2002, Paris

71. Лунина М.А., Новожилов Ю.А. Электрический конденсационньй способ получения органозолей металлов // Коллоидный журнал. -1969. - Т.З1, NºЗ,- С.467-470.

72. Мозговой Е.Н., Блум Э.Я. Магнитные свойства мелкодисперсных ферросуспензий, синтезируемых электроконденсационным спосо­бом // Магнитная гидродинамика. - I971. - Т. 18, Nº44. -С.18-23.

73. Каган И.Я., Рыков В.Г., Янтовский Е.И. Магнитная гидоодина-мика. - 1970. - Т.17. № 2. - С.155.

74. Федоненко А. И. Температурная зависимость вязкости электропроводной магнитной жидкости. - В кн. Ш Всесоюзн.совещ. по физи­ке МЖ. Тез.докл. - Ставрополь. - 1986. - С. 108-109.

75. Shepherd P.J., J.Phys.D.Appl.Pys.-1970-Vol.3, Nº12-P.1925.

76. Shepherd P.J., Popplewell J., Charles S.W,, J.Phys.D.Appl.Phys. 1972-Vol.5, Nº 12-P. 2273.

77. Пат. 3130044 США, Magnetic Mercury / Emerson S.T. /USA/.

78. Пат. 3531413 CША, МКИ H01F 1/28. Method of Substituting One Ferrofluid Solvent for Another / Rosenszweig R.E. /USA/.

79. Пат. 3917538 США. МКИ H01F 1/28 Ferrofluid Composition and Process of Mahing Same / Rosenazweig R.E. /USA/.

80. Пат. 4430239 США, ISM H01F 10/10, Ferrofluid composition / Wyman J.E. /USA/.

81. Касперович Т.И. «Изучение процесса формирования пленок оксидов железа из коллоидных систем с водной дисперсионной средой»/ дипл., БГУ, Минск, 1988г.

82. Бурш В.В. «Изучение процесса формирования пленок оксида железа из коллоидных систем с неводной дисперсионной средой»/дипл., БГУ, Минск, 1988г.

83. С. Грег, К. Синг. Адсорбция. Удельная поверхность. Пористость. Пер. с англ. А.П. Карнаухова, М., Мир, 1984г.

84. А.Л. Клячко-Гуревич. Упрощенный метод определения поверхности по адсорбции воздуха. Изв. Акад. Наук, 1961, №10, с.1884-1886.

85. Магнитный собиратель-адсорбент для удаления нефтяных разливов с поверхности воды и с твердых поверхностей «Нефтеклин» // SciTecLibrary.ru http://sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/5777.html. 06.08.2003г.//

Резюме

Характеристики

Список файлов ВКР