Top right: Professor Rodríguez Reinoso with several members of the GEC, including the President of CSIC, Rosa Menéndez, the president of GEC, M. Professor Rodríguez Reinoso with several members of the Spanish Carbon Group (GEC), including the current president of CRAZY, M.
1981-1982. Un sueño se hace realidad
Primero, porque aumentar el tamaño del grupo de investigación de Alicante supone ampliar el laboratorio, ocupar nuevas plazas en la universidad y adquirir nuevos equipos. También quieren reunir otros grupos de investigación españoles relacionados con el carbón, lo que requiere muchos viajes y reuniones periódicas.
1992-98. Despegue del grupo de
Introducción
Esto requiere mayores costes económicos y, sobre todo, medioambientales, ya que las nuevas materias primas deben obtenerse de la naturaleza. Actualmente, uno de los temas más interesantes desde el punto de vista ambiental es la propuesta de métodos experimentales que permitan eliminar materiales de desecho poliméricos de origen industrial, que se producen en grandes cantidades y no son biodegradables; El campo de aplicación de los polímeros es amplio y abarca desde tejidos, muebles, herramientas y electrodomésticos, pasando por piezas técnicas para la industria de la construcción, automoción, farmacéutica y electrónica, hasta elementos muy exigentes utilizados en la industria aeronáutica [1].
Desde el punto de vista comercial es importante destacar dos materiales poliméricos como son el caucho y el plástico por su gran importancia. Así, según el Grupo Internacional de Estudio del Caucho, la producción mundial de este tipo de materiales (en millones de toneladas métricas, TM) en 2018 ascendió a 29,13 toneladas de caucho [2]. Estos materiales tienen un contenido de carbono muy alto y por lo tanto son susceptibles de ser utilizados como materia prima en la preparación de adsorbentes de carbono (ACM), lo que podría contribuir a su valorización [8-9].
Materiales y métodos 1. Material de partida
Resultados y discusión 1. Material de partida
- Caracterización de las muestras 1. Análisis elemental e inmediato
Los valores de rendimiento del proceso de preparación de muestras se encuentran en la Tabla 2. Sin embargo, el contenido de nitrógeno es cero en todas las muestras excepto en PET-K-850 que es de 0,34%. Cabe señalar que en el caso de las muestras preparadas mediante PET, generalmente se observa una disminución del contenido de hidrógeno y oxígeno, siendo este último bastante sensible, a favor del contenido de carbono.
En general, las muestras preparadas a partir de GN y P/G tienen mejores propiedades texturales siempre que la preparación se realice mediante activación en vapor de agua. De manera similar, vale la pena señalar que la porosidad en las regiones de meso y macroporos es bastante homogénea en las muestras. Para las muestras analizadas, el pHpcc depende del material de partida y del agente activador utilizado en su preparación, el cual varía según GN > P/G > PET y vapor de agua >.
Conclusiones
En estudios de caracterización de sólidos porosos como el carbón activado, el pHpcc proporciona información muy valiosa sobre el carácter ácido o básico de su superficie y sobre el comportamiento esperado del material en procesos ácido-base.
Agradecimientos
Bibliografía
Las interacciones entre carbones activados con diferente contenido de oxígeno en la superficie y disolventes clasificados como compuestos orgánicos volátiles se pueden estudiar a partir de isotermas de adsorción y entalpía de inmersión. La energía transferida en forma de calor a presión constante durante la inmersión se llama entalpía de inmersión y es proporcional a la naturaleza química del líquido, y al área superficial del sólido además de su estructura porosa [2-4]; La Figura 1 muestra una curva termométrica típica obtenida durante el proceso de inmersión y la respectiva calibración eléctrica en un calorímetro isotérmico, el cual intercambia la energía térmica producida con el ambiente durante el proceso J.
Entalpía de inmersión de carbón activado con diferente contenido de oxígeno en disolventes orgánicos y agua. Reordenando la ecuación 2 e integrando entre cero (tiempo cuando comienza la inmersión) y el tiempo t cuando el sistema y sus alrededores están nuevamente en equilibrio térmico, es posible evaluar la energía en forma de calor transferida durante el proceso de inmersión. :. La energía térmica transferida en el proceso de inmersión se puede obtener a partir de la relación entre el área del pico obtenido durante la inmersión y la correspondiente al pico obtenido durante la calibración eléctrica.
Preparación de los adsorbentes
A partir del registro de la diferencia de temperatura entre el sistema y el entorno en función del tiempo, es posible medir el flujo de energía térmica conociendo el factor de calibración específico K, que es el valor recíproco de la resistencia térmica RT, que es constante en el rango de temperatura en el que se realiza la inmersión. En la práctica, a través de corrientes acopladas, es posible determinar el aumento de temperatura asociado a la energía térmica transferida durante la inmersión, con el potencial eléctrico Einm producido durante la misma, con lo cual la ecuación 3 se puede reescribir como: En la ecuación 4, es Es posible observar que la energía térmica transferida en calorimetría está relacionada con el área bajo la curva calorimétrica Ainm, es decir:
El valor de la resistencia térmica RT se puede determinar mediante calibración, realizando trabajo eléctrico, WE sobre una resistencia dispuesta en el interior de la celda calorimétrica, aplicando un voltaje. Además, el trabajo eléctrico permite calcular la constante calorimétrica K a partir de la relación entre ésta y el área bajo el pico producido durante la calibración, como se ve en la Figura 1 y se representa en la ecuación (7). Finalmente, se realizó una modificación del carbón activado GN sometiéndolo a reflujo en una solución de hidróxido de amonio al 25% durante 24 h para aumentar el contenido de grupos nitrógeno (muestra GNA). Para evaluar las modificaciones realizadas a las propiedades texturales, química superficial y capacidad de adsorción de los materiales preparados, se realizaron las siguientes caracterizaciones: 1) adsorción de nitrógeno a 77 K y CO2 a 273 K, en un equipo Quantachrome IQ y procesamiento de los isotermas obtenidas para la determinación de los parámetros: área superficial del modelo modificado de Brunauer Emmet y Teller (MBET) [6] aplicado a los datos de adsorción en valores de Pe/P0 inferiores a 0,15, siendo Pe y P0 los de equilibrio y presiones de saturación de nitrógeno a 77 K, volumen total de poros y distribución del tamaño de poros aplicando el modelo de la teoría funcional de densidad sólida apagada (QSDFT) a la rama de adsorción de la isoterma de N2 asumiendo poros en forma de rendijas/cilindros [7], volumen de microporos usando el modelo de Dubinin-Radushkevich [8]a, y volumen de mesoporos del modelo BJH con distribución Boer para valores de Pe/P0>0.35 [9] y volumen de ultramicroporos a de las isotermas de CO2; 2) caracterización de los grupos superficiales mediante una modificación del método de titulación de Boehm descrito en estudios anteriores, análisis elemental de los adsorbentes; 4) adsorción de compuestos orgánicos volátiles (COV) desde el rango n-pentano hasta n-nonano mediante un sortómetro diseñado y construido por nuestro grupo y 5) determinaciones calorimétricas a partir de la inmersión de los adsorbentes preparados en los COV así como en agua y benceno para investigar el efecto de un medio polar y no polar y poder determinar el factor hidrofóbico a partir de estos valores.
Adsorción de hidrocarburos lineales sobre los carbones activados
El objetivo del tratamiento químico con ácido nítrico y fosfórico es aumentar el contenido de grupos oxigenados en la superficie del carbón activado de partida. A partir de las curvas potenciométricas y utilizando las ecuaciones previamente descritas, se calcularon las entalpías de inmersión, cuya comparación gráfica se presenta en la Figura 4a; Además, la Figura 4b muestra una comparación entre las propiedades texturales del carbón activado obtenido a partir de isotermas de adsorción de nitrógeno a 77 K (área de superficie BET, volumen de poros total (VT), volumen de microporos (Vmicro) y volumen de mesoporos (Vmeso)) e isotermas de CO2 a 273 K (microporosidad estrecha (Vn)). En cuanto al factor hidrofóbico, que indica una mayor proporción de superficie no polar en el carbón activado, se puede observar en la Figura 4a que.
Con respecto a los adsorbentes producidos por la carbonización del adsorbente G (GH8, GH9 y GH10), la Figura 5a muestra un aumento en la basicidad general de estos adsorbentes, atribuible a un aumento en los electrones π de las estructuras de grafeno además de la quinona y la pirona. Grupos producidos durante la carbonización. La Figura 6 presenta una comparación entre los valores relativos de entalpía de inmersión en n-pentano y los parámetros: área de superficie BET, volumen de microporos, acidez y basicidad total. Y se puede observar que el aumento en el número de grupos oxigenados en la superficie de los adsorbentes no promueve significativamente la adsorción de COV, como se muestra en la Figura 3; que la presencia de grupos que contienen nitrógeno no es un factor determinante en la adsorción de este tipo de compuestos.
Agradecimientos
To investigate the influence of the nature and amount of additives, composites with 4 and 12 wt. %. This fact was related to the improvement of electron mobility when the additive is incorporated into the matrix structure. The effect of the additive properties on the properties (e.g. porosity, morphology, chemical composition, conductivity) of the final materials was investigated.
The hydrophobic/hydrophilic character of the additive was a crucial parameter for the final properties of. The quality of the product gas was analyzed based on its composition, high heating value (HHV) and gas yield (ηgas). Rubiera, Comparison of the gasification performance of multiple types of biomass in a bubbling fluidized bed, Energy Convers.
The selected carbon materials show high catalytic activity towards the oxygen reduction reaction, which reinforces the key role of quaternary nitrogen functional groups in the electrocatalytic reduction of molecular oxygen. In addition, free energy diagrams of the oxygen reduction reaction were calculated for each nitrogen species (Figure 2).
