Дослідження переробки обпалого листя з одержанням активованого вугілля і природних інгібіторів окислення. Аналіз складу етанольних екстрактів обпалого листя різних деревних порід і їх інгібуючої активності у реакції з дифенілпікрилгідразильним радикалом.
До відновних рослинних відходів відноситься й обпале листя, яке щорічно накопичується на території міст. В той же час напрямки утилізації обпалого листя можна урізноманітнити, піддаючи цю сировину фізико-хімічній переробці з одержанням на її основі активованого вугілля, біологічно активних речовин та інших продуктів. Підходи до фізико-хімічної переробки відновних рослинних відходів, у тому числі й обпалого листя, в корисні продукти є перспективними і сприяють ефективному розвязанню низки проблем: поліпшенню екологічної обстановки промислових регіонів, знаходженню додаткових джерел вуглецьумісної сировини і т.ін. Мета роботи полягала в розробці підходів до комплексної переробки обпалого листя, як одного з видів відновних рослинних відходів, з одержанням на його основі АВ та ефективних інгібіторів процесу окиснення. Виконано експериментальні дослідження щодо одержання екстрактів з обпалого листя, вивчення їх інгібуючої активності в реакції з дифенілпікрилгідразильним радикалом.Перший розділ “Сучасні уявлення про можливості раціонального використання рослинних відходів і продуктів їх фізико-хімічної переробки” містить огляд літератури, де докладно розглянуте питання про сучасний стан проблеми раціонального використання відновних рослинних відходів, а саме обпалого листя і продуктів його фізико-хімічної переробки: АВ та природних інгібіторів. У третьому розділі “Хімічний склад та інгібуюча активність обпалого листя” досліджено структурно-груповий хімічний склад обпалого листя різних деревних порід: каштана, клена, тополі, дуба, що широко розповсюджені у міському середовищі, та оцінено інгібуючу активність етальнольних екстрактів цього листя в реакції з дифенілпікрилгідразильним радикалом. Вид кінетичних кривих зміни оптичної густини ДФПГ в реакціях з екстрактами, свідчить про наявність у них сполук з різною активністю, при взаємодії з якими ДФПГ поступово витрачається в двох паралельних реакціях першого порядку з ефективними константами k1 i k2 згідно з рівнянням (1): D(t)= A0 А1Чехр(-k1Чт) А2Чехр(-k2Чт) де D(t)оптична густина, k1 і k2 - ефективні константи швидкості 1-ого порядку першої і другої реакцій, відповідно; t-час. У четвертому розділі “Одержання активованого вугілля на основі обпалого листя” досліджено вплив різних факторів (час, температура) на процеси карбонізації обпалого листя й парогазової активації карбонізованого продукту з метою визначення оптимальних умов одержання АВ, вивчено його фізико-хімічні характеристики і сорбційну активність. У пятому розділі “Термохімічна активація обпалого листя” досліджено можливість термохімічної активації обпалого листя у присутності гідроксидів (або солей) лужних металів у ряді Li, Na, K, Cs; вивчено вплив іонів цих металів у процесі термічного розкладу обпалого листя на формування поверхні одержаного АВ, визначено його структурні та фізико-хімічні характеристики, запропоновано регресійні залежності, які повязують сорбційну активність АВ з властивостями його поверхні та факторами, що характеризують природу іону лужного металу.Визначено мікроелементний склад листя, встановлено вміст у листі головних вуглеутворюючих компонентів целюлози (37%) і лігніну (22%), а також наявність комплексу екстрактивних речовин різної хімічної природи, серед яких присутні фенольні сполуки, що мають властивості інгібіторів окислення. Досліджено реакційну здатність етанольних екстрактів обпалого листя різних деревних порід в реакції з дифенілпікрилгідразильним радикалом. Визначено оптимальні умови парогазової активації обпалого листя, які дозволяють одержувати АВ з максимальним виходом та розвиненою поруватою структурою. Встановлено вплив природи і концентрації іонів лужних металів в процесі термічного розкладу обпалого листя на формування поверхні АВ, що при цьому утворюється. Встановлено, що запропонований спосіб переробки обпалого листя в сорбенти дозволяє з меншими енерговитратами одержувати мезопорувате АВ з розвиненою питомою поверхнею.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
1. Вперше проведено системні дослідження конверсії обпалого листя в активоване вугілля (АВ) та вивчено властивості рослинних екстрактів з інгібуючою активністю.
2. Проведено загальний структурно-груповий хімічний аналіз обпалого листя каштана. Визначено мікроелементний склад листя, встановлено вміст у листі головних вуглеутворюючих компонентів целюлози (37%) і лігніну (22%), а також наявність комплексу екстрактивних речовин різної хімічної природи, серед яких присутні фенольні сполуки, що мають властивості інгібіторів окислення.
3. Досліджено реакційну здатність етанольних екстрактів обпалого листя різних деревних порід в реакції з дифенілпікрилгідразильним радикалом. Встановлено, що в етанольних екстрактах обпалого листя містяться фенольні сполуки з двома типами реакційних центрів. Антирадикальна активність речовин, що входять до складу екстрактів, перевищує на один-два порядки активність іонолу.
4. Визначено оптимальні умови парогазової активації обпалого листя, які дозволяють одержувати АВ з максимальним виходом та розвиненою поруватою структурою. Досліджено якісний склад і структурні параметри АВ. Визначено його фізико-хімічні характеристики і сорбційні властивості відносно барвника метиленового блакитного (МБ), йоду та фенолу.
5. Показано можливість теромохімічної активації обпалого листя у присутності гідроксидів (або солей) лужних металів. Встановлено вплив природи і концентрації іонів лужних металів в процесі термічного розкладу обпалого листя на формування поверхні АВ, що при цьому утворюється. Методами електронної мікроскопії, ІЧ-спектроскопії і рентгенофазового аналізу вивчено структурні особливості органічної складової АВ, визначено його фізико-хімічні характеристики та сорбційні властивості. Встановлено, що запропонований спосіб переробки обпалого листя в сорбенти дозволяє з меншими енерговитратами одержувати мезопорувате АВ з розвиненою питомою поверхнею.
6. Встановлено, що визначаючу роль у сорбційній активності АВ відносно йоду та МБ відіграють його питома поверхня, питома основність і природа іону лужного металу.
2. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Шендрик Т.Г., Галушко Л.Я, Горбань О.А., Чотий К.Ю. Возможности комплексного использования палой листвы. // Химия раст. сырья. - 2005. - №4. - С. 71-78.
3. Дмитрук О.Ф., Лесишина Ю.О., Галушко Л.Я., Крюк Т.В., Пікула Л.Ф. Фізико-хімічні властивості карбонумісних сорбентів із нетрадиційної сировини. // Обладнання та технології харчових виробництв: темат. зб. наук.пр. - Донецьк: ДОНДУЕТ. - 2005. - Т.2, Вип. 13. - С.247-254.
4. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Опейда И.А. Антирадикальная активность этанольных экстрактов листового опада. // Наукові праці ДОННТУ. Серія: Хімія і хімічна технологія. - 2006. - Вип. 108 (8). - С.89-94.
5. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Шендрик Т.Г., Галушко Л.Я. Влияние природы ионов щелочных металлов на процесс формирования поверхности и свойства углеродных сорбентов из листового опада. // Вопросы химии и химической технологии. - 2006. - №.5. - С. 189-193.
6. Лесишина Ю.О., Дмитрук А.Ф. Особливості сорбції метиленового блакитного на активованому вугіллі з листового опаду // Донецький вісник наукового товариства ім. Шевченка. - Донецьк: Донецьке відділення НТШ. - 2006. - Т. 10. - С.79-84.
7. Дмитрук О.Ф., Лесишина Ю.О., Симонова В.В., Каменев В.И. Структурные характеристики и сорбционные свойства активированных углей из листового опада. // Наукові праці ДОННТУ. Серія: Хімія і хімічна технологія. - 2007. - Вип. 119 (9). - С.142-146.
8. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Шендрик Т.Г., Галушко Л.Я. Получение и свойства пористых углеродных материалов на основе листвы. // Химия тверд. топлива. -2007. - №5. - С. 55-59.
9. О. Дмитрук, Т. Крюк, Ю. Лесишина, Л. Пікула “Вивчення сорбційної здатності й антиоксидантної активності листя каштана кінського” Зб. наук. пр. IX наукової конференції “Львівські хімічні читання” 21-23 травня 2003. - Львів. - С. А15.
10. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Галушко Л.Я., Крюк Т.В., Пикула Л.Ф. Физико-химические свойства углеродсодержащих сорбентов, полученных на основе нетрадиционного сырья. // Матеріали Міжнародної конференції “Сучасні проблеми фізичної хімії”. - Донецьк, 2004. - С.168.
11. Лесишина Ю.О. Получение сорбентов термохимической активацией палой листвы ионами щелочных металлов. // Матеріали ІІІ Всеукраїнської конференції молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії. Тези доповідей. - Харків, 2005.- С.121.
12. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О. Получение активированных углей на основе палой листвы. // Наукова молодь: Зб. пр. молодих учених: Матер. І регіональної наук.-практ. конф. “Внесок молодих вчених у розвиток науки регіону”. - Луганськ: Знання. - 2005. - Т.3. - С.12-19.
13. Лесишина Ю.О., Дмитрук А.Ф. Возможности рационального использования листового опада // Экологические проблемы индустриальных мегаполисов: Матер. ІІІ международной научн-практ. конференции-выставки, г. Донецк - Авдеевка. 23-27 мая 2006г. - Донецк, ДОННТУ, 2006. - С. 21-23.
14. Лесишина Ю.О. Особенности сорбции метиленового голубого на углях из листового опада. // Сучасні проблеми хімії: Матер. VII Всеукраїнської конф. студентів та аспірантів. - Київ, 2006. - С. 184.
15. Лесишина Ю.О., Дмитрук А.Ф. Сорбционные свойства активных углей из листового опада. // Матер. IV Всероссийской научн. конф. “Химия и технология растительных веществ” - Сыктывкар, 2006. - С. 407.
16. Лесишина Ю.О., Дмитрук А.Ф. Влияние природы ионов щелочных металлов на процесс формирования поверхности и свойства углеродных сорбентов из листового опада. // Матер. конф. “Перспективы развития химической переработки горючих ископаемых”. - Санкт-Петербург, 2006. - С. 222.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
