Структурно-иерархическая схема процесса компактирования активированного углеродного материала

Показана актуальность исследований в области разработки и применения активированных углеродных материалов. Предложена структурно-иерархическая схема, реализующая технологию компактирования активированных углеродных материалов с различными связующими, основанная на функционально-иерархическом подходе. Рассмотрены основные этапы и стадии, технологические режимы и оборудование аппаратурно-технологического оформления процесса компактирования. Установлены ключевые уровни этого процесса, позволяющие повысить производительность и эффективность технологии компактирования активированного углеродного материала.
EDN: AENQWR, https://elibrary/aenqwr

Литература

[1] Фенелонов В.Б. Пористый углерод. Новосибирск, Институт катализа СО РАН, 1995. 513 с.

[2] Актуальные физико-химические проблемы адсорбции и синтеза нанопористых материалов. Всероссийский симпозиум с международным участием, посвященный памяти чл.-корр. РАН В.А. Авраменко. Сборник трудов симпозиума. Москва, ИФХЭ РАН, 2022. 274 c.

[3] Popova A.A., Aliev R.E., Shubin I.N. Features of nanoporous carbon material synthesis. Adv. Mater. Technol., 2020, no. 3, pp. 28–32.

[4] Шубин И.Н., Попова А.А. Исследование технологических параметров активации, влияющих на характеристики нанопористого углеродного материала. Материаловедение, 2022, № 11, с. 3–8.

[5] Дьячкова Т.П., Ткачев А.Г. Методы функционализации и модифицирования углеродных нанотрубок. Москва, Спектр, 2013. 152 с.

[6] Ткачев А.Г., Меметов Н.Р., Кучерова А.Е. и др. Формованный наноструктурированный микропористый углеродный сорбент и способ его получения. Патент РФ 2736586. Заявл. 09.07.2019, опубл. 18.11.2020.

[7] Попова А.А., Гусейнов М.К., Шубин И.Н. Особенности технологии получения нанопористого углеродного материала. Вестник Дагестанского государственного университета. Сер. 1. Естественные науки, 2021, т. 36, № 4, с. 7–12, doi: https://doi.org/10.21779/2542-0321-2021-36-4-7-12

[8] Benaddi Н., Bandosz T.J., Jagiello J. et al. Surface functionality and porosity of activated carbons obtained from chemical activation of wood. Carbon, 2000, vol. 38, no. 5, pp. 669–674, doi: https://doi.org/10.1016/S0008-6223(99)00134-7

[9] Шубин И.Н., Попова А.А. Исследование процесса высокотемпературной щелочной активации углеродного материала с дополнительным воздействием водяным паром. Вестник ТГТУ, 2022, т. 28, № 3, с. 476–486, doi: https://doi.org/10.17277/vestnik.2022.03.pp.476-486

[10] Zhu Y., Murali S., Stoller M.D. et al. Carbon-based supercapacitors produced by activation of graphene. Science, 2011, vol. 332, no. 6037, pp. 1537–1541, doi: https://doi.org/10.1126/science.1200770

[11] Lozano-Castello D., Calo J.M., Cazorla-Amoros D. et al. Carbon activation with KOH as explored by temperature programmed techniques, and the effects of hydrogen. Carbon, 2007, vol. 45, no. 13, pp. 2529–2536, doi: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2007.08.021

[12] Jiménez V., Díaz J.A., Sánchez P. et al. Influence of the activation conditions on the porosity development of herringbone carbon nanofibers. Chem. Eng. J., 2009, vol. 155, no. 3, pp. 931–940, doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2009.09.035

[13] Teng H., Wang S.C. Preparation of porous carbons from phenol-formaldehyde resins with chemical and physical activation. Carbon, 2000, vol. 38, no. 6, pp. 817–824, doi: https://doi.org/10.1016/S0008-6223(99)00160-8

[14] Rusetsky A.M., ed. Theoretical fundamentals of technological complex designing. Minsk, Belorussian Science, 2012. 239 p.

[15] Чижик С.А., Хейфец М.Л., Филатов С.А. Перспективы развития технологических комплексов аддитивного синтеза композиционных материалов и формообразования изделий. Механика машин, механизмов и материалов, 2014, № 4, с. 68–74.

[16] Пухальский В.А. Иерархия процессов в технологии машиностроения. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2015, № 6, с. 108–113.

[17] Рухов А.В., Таров Д.В., Дьячкова Т.П. и др. Методика проектирования аппаратурного оформления производств углеродных нанотрубок и полупродуктов на их основе. Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология, 2019, т. 62, № 3, с. 94–101, doi: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196203.5959

[18] Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Москва, Альянс, 2009. 451 с.

[19] Леонтьева А.И. Оборудование химических производств. Москва, Колосс, 2008. 479 с.

[20] Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. Москва, Машиностроение, 1973. 215 с.

[21] Kookos K., Perkins J.D. Regulatory control structure selection of linear systems. Comput. Chem. Eng., 2002, vol. 26, no. 6, pp. 875–887, https://doi.org/10.1016/S0098-1354(02)00013-3

[22] Borisenko A.B., Karpushkin S.V. Hierarchy of processing equipment configuration design problems for multiproduct chemical plants. J. Comput. Syst. Sci. Int., 2014, vol. 53, no. 3, pp. 410–419, doi: https://doi.org/10.1134/S1064230714030046

[23] Niu J.J., Wang J.N. Effect of temperature on chemical activation of carbon nanotubes. Solid State Sci., 2008, vol. 10, no. 9, pp. 1189–1193, doi: https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2007.12.016

[24] Frackowiak E., Delpeux S., Jurewicz K. et al. Enhanced capacitance of carbon nanotubes through chemical activation. Chem. Phys. Lett., 2002, vol. 361, no. 1–2, pp. 35–41, doi: https://doi.org/10.1016/S0009-2614(02)00684-X

[25] Lopez-Arevalo I., Banares-Alcantara R., Aldea A. et al. A hierarchical approach for the redesign of chemical processes. Knowl. Inf. Syst., 2007, vol. 12, no. 2, pp. 169–201, doi: https://doi.org/10.1007/s10115-006-0060-4

[26] Zhou Y.M. Designing for complexity: using divisions and hierarchy to manage complex tasks. Organ. Sci., 2012, vol. 24, no. 2, pp. 339–355, doi: https://doi.org/10.1287/orsc.1120.0744

[27] Shubin I.N., Mkrtchyan E.S., Ananyeva O.A. Promising sorbents based on compacted highly porous carbon materials. Journal of Advanced Materials and Technologies, 2023, vol. 8, no. 4, pp. 270–278.