Сабєрова В. О. Перетворення викопного вугілля в нанопористі матеріали при лужній активації з тепловим ударом

Трансформація структури викопного вугілля при його перетворенні на активований вуглець (АВ) при лужній (КОН) активації з тепловим ударом. Встановлення закономірностей реорганізації молекулярної, надмолекулярної і пористої структури при перетворенні вугілля в нанопористий матеріал. Елементний аналіз, дериватографія, РФА, ІЧ спектроскопія, низькотемпературна адсорбція-десорбція азоту. Ідентифіковано три основних процеси, які формують структуру АВ при підвищенні температури: фрагментація вугілля до гуматів калію, утворення вторинного вуглецевого каркасу з гуматів та формування мікропор. Знайдено, що спільна дія теплового удару і КОН збільшує пористість АВ тільки в інтервалі 400-850°С і переважно за рахунок мікропор; їх домінуючою частиною є субнанопори. Встановлено, що введення теплового удару замість програмованого нагрівання при лужній активації (800°С) вугілля різного ступеня метаморфізму призводить до отримання АВ з меншими виходами (в 1.07-1.30 рази), але збільшеними питомою поверхнею (≤2.5 рази), загальним об’ємом пор (≤2.2 рази) і об’ємом субнанопор (в 1.04-6.3 рази). Доведено, що за додаткове утворення пор відповідає оксиген вугілля і зі збільшенням його вмісту ефективність теплового удару зростає. При активації антрацитів виявлено додатковий механізм формування субнанопор, не пов'язаний з оксигеном вугілля. Сфера використання – вуглехімія.