ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2023-6-67-71ekip-2410Research ArticleАНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫANALYSIS. METHODS. PROGNOSISВлияние физико-химической активации на сорбционную активность биоугля из опилок сосныEffect of Physico-chemical Activation on Sorption Activity of Bio-coal from Pine SawdustТоминаЕ.В.TominaE.V.

д-р хим. наук, зав. кафедрой

Dr. Sci. (Chem.), Head of Department

podpiska@kalvis.ruХодосоваН.А.KhodosovaN.A.

канд. хим. наук, доцент

Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruМануковскаяВ.Е.ManukovskayaV.E.

студентка

Student

podpiska@kalvis.ruЖужукинК.В.ZhuzhukinK.V.

аспирант

Post-graduate Student

podpiska@kalvis.ruВоронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова; Воронежский государственный университетРоссияVoronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov; Voronezh State UniversityRussian FederationВоронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. МорозоваРоссияVoronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. MorozovRussian Federation2023200620232766771Copyright © ООО "Калвис", 20232023ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2410

Выполнена карбонизация древесных опилок сосны обыкновенной размером 0,5–1 мм. Проведена активация полученного биоугля. Подтверждено, что активированный КОН биоуголь является лучшим сорбентом красителя метиленового синего по сравнению с исходным углем. Сделан вывод о возможном использовании результатов исследования в процессах переработки отходов лесопромышленного комплекса в углеродные сорбенты для систем водоочистки и обеспечения экологической безопасности промышленных предприятий.

Pine sawdust, 0.5–1 mm in size, was made carbonized. The resulting biochar was activated. This activated KOH biochar was confirmed to be a better methylene blue dye sorbent than the original charcoal. The conclusion was made about the possibility of using the study results in the processing of timber industry waste into carbon sorbents for water treatment systems and ensuring environmental safety of production sites.

биоугольактивацияочистка сточных водкрасителиbiocharactivationwastewater treatmentdyesReferencesDing Y., Liu Y., Liu S., Li Z., Tan X., Huang X., Zeng G., Zhou L., Zheng B. Biochar to improve soil fertility. A review. Agronomy for Sustainable Development. 2016. Vol. 36. Р. 36. https://doi.org/10.1007/s13593-016-0372-z.Ding Y., Liu Y., Liu S., Li Z., Tan X., Huang X., Zeng G., Zhou L., Zheng B. Biochar to improve soil fertility. A review. Agronomy for Sustainable Development. 2016. Vol. 36. Р. 36. https://doi.org/10.1007/s13593-016-0372-z.Hassan M., Liu Y., Naidu R., Parikh S.J., Du J., Qi F., Willett I.R. Influences offeed stock sources and pyrolysis temperature on the properties of biochar and functionality as adsorbents: A meta-analysis. Science of The Total Environment. 2022. Vol. 744. P. 140714. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140714.Hassan M., Liu Y., Naidu R., Parikh S.J., Du J., Qi F., Willett I.R. Influences offeed stock sources and pyrolysis temperature on the properties of biochar and functionality as adsorbents: A meta-analysis. Science of The Total Environment. 2022. Vol. 744. P. 140714. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140714.Sri Shalini S., Palanivelu K., Ramachandran A., Raghavan V. Biochar from biomass waste as a renewable carbon material for climate change mitigation in reducing greenhouse gas emissions. A review. Biomass Conversion and Biorefinery. 2020. Vol. 11. P. 2247—2267. https://doi.org/10.1007/s13399-020-00604-5.Sri Shalini S., Palanivelu K., Ramachandran A., Raghavan V. Biochar from biomass waste as a renewable carbon material for climate change mitigation in reducing greenhouse gas emissions. A review. Biomass Conversion and Biorefinery. 2020. Vol. 11. P. 2247—2267. https://doi.org/10.1007/s13399-020-00604-5.Jiang C., Ma J., Corre G., Jain S.L., Irvine J.T.S. Challenges in developing direct carbon fuel cells. Chemical Society Reviews. 2017. Vol. 46. P. 2889—2912. https://doi.org/10.1039/c6cs00784h.Jiang C., Ma J., Corre G., Jain S.L., Irvine J.T.S. Challenges in developing direct carbon fuel cells. Chemical Society Reviews. 2017. Vol. 46. P. 2889—2912. https://doi.org/10.1039/c6cs00784h.Cuong D.V., Matsagar B.M., LeeM., Hossain M.S.A., Yamauch Y.i, Vithanage M., Ok S.B., Kevin Y. S, W.C.-W., C.-H. Hou. A critical review on biochar based engineered hierarchical porous carbon for capacitive charge storage. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. Vol. 145. P. 111029. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111029.Cuong D.V., Matsagar B.M., LeeM., Hossain M.S.A., Yamauch Y.i, Vithanage M., Ok S.B., Kevin Y. S, W.C.-W., C.-H. Hou. A critical review on biochar based engineered hierarchical porous carbon for capacitive charge storage. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. Vol. 145. P. 111029. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111029.Senthil C., Lee C.W. Biomass-derived biochar materials as sustainable energy sources for electrochemical energy storage devices. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. Vol. 137, P. 110464. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110464.Senthil C., Lee C.W. Biomass-derived biochar materials as sustainable energy sources for electrochemical energy storage devices. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. Vol. 137, P. 110464. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110464.Спицын А.А., Минич М.И., Пономарев Д.А., Богданович Н.И. Сравнение адсорбционной способности углеродных сорбентов из различных растительных предшественников. Химия растительного сырья. 2021. № 4. С. 345—350. https://doi.org/10.14258/jcprm.2021049250.Спицын А.А., Минич М.И., Пономарев Д.А., Богданович Н.И. Сравнение адсорбционной способности углеродных сорбентов из различных растительных предшественников. Химия растительного сырья. 2021. № 4. С. 345—350. https://doi.org/10.14258/jcprm.2021049250.Ahmad Z., Gao B., Mosa A., Yu H., Yin X., Bashir A., Ghoveisi H., Wang S. Removal of Cu (II), Cd (II) and Pb (II) ions from aqueous solutions by biochars derived from potassiumrich biomass. Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 180. P. 437—449. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.01.133.Ahmad Z., Gao B., Mosa A., Yu H., Yin X., Bashir A., Ghoveisi H., Wang S. Removal of Cu (II), Cd (II) and Pb (II) ions from aqueous solutions by biochars derived from potassiumrich biomass. Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 180. P. 437—449. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.01.133.ГОСТ 4453-74. Уголь активный осветляющий древесный порошкообразный. Технические условия. Введ. 01.01.76. М., Издательство стандартов, 1993. http://gost.gtsever.ru/Data/414/41448.pdf.ГОСТ 4453-74. Уголь активный осветляющий древесный порошкообразный. Технические условия. Введ. 01.01.76. М., Издательство стандартов, 1993. http://gost.gtsever.ru/Data/414/41448.pdf.Xie Ya., Wang L., Li H., Westholm L.J., Carvalho L., Thorin E., Yu Zh., Yu X., Skreiberg Ø. A critical review on production, modification and utilization of biochar. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2022. Vol. 161. 105405. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2021.105405.Xie Ya., Wang L., Li H., Westholm L.J., Carvalho L., Thorin E., Yu Zh., Yu X., Skreiberg Ø. A critical review on production, modification and utilization of biochar. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2022. Vol. 161. 105405. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2021.105405.Томина Е.В., Ходосова Н.А., Лукин А.Н. Сорбционно-поверхностные характеристики модифицированного биоугля, полученного при карбонизации опилок сосны. Сорбционные и хроматографические процессы. 2022. Т. 22. № 4. С. 442—452. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2022.22/10600.Томина Е.В., Ходосова Н.А., Лукин А.Н. Сорбционно-поверхностные характеристики модифицированного биоугля, полученного при карбонизации опилок сосны. Сорбционные и хроматографические процессы. 2022. Т. 22. № 4. С. 442—452. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2022.22/10600.Zawadzki J. Infrared Spectroscopy in Surface Chemistry of Carbons. In: Thrower, P.A., Ed., Chemistry and Physics of Carbon. Vol. 21. N.Y. Marcel Dekker, 1989. P. 147—369.Zawadzki J. Infrared Spectroscopy in Surface Chemistry of Carbons. In: Thrower, P.A., Ed., Chemistry and Physics of Carbon. Vol. 21. N.Y. Marcel Dekker, 1989. P. 147—369.European Biochar Certificate – Guidelines for a Sustainable Production of Biochar. European Biochar Foundation (EBC), Arbaz, Switzerland 2012. [Электронный ресурс]. URL: http://www.european-biochar.org/en/download.10.13140/RG.2.1.4658.704322 (дата обращения 10.09.2022).European Biochar Certificate – Guidelines for a Sustainable Production of Biochar. European Biochar Foundation (EBC), Arbaz, Switzerland 2012. [Электронный ресурс]. URL: http://www.european-biochar.org/en/download.10.13140/RG.2.1.4658.704322 (дата обращения 10.09.2022).Essandoh M., Kunwar B., Pittman C.U., Mohan D., Mlsna T. Sorptive removal of salicylic acid and ibuprofen from aqueous solutions using pine wood fast pyrolysis biochar. Chemical Engineering Journal. 2015. Vol. 265. P. 219—227. https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.12.006.Essandoh M., Kunwar B., Pittman C.U., Mohan D., Mlsna T. Sorptive removal of salicylic acid and ibuprofen from aqueous solutions using pine wood fast pyrolysis biochar. Chemical Engineering Journal. 2015. Vol. 265. P. 219—227. https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.12.006.Хмелев В.Н., Цыганок С.Н., Шакура В.А., Абраменко Д.С. Исследование процесса ультразвукового диспергирования на примере бурого угля и торфа. Южно-Сибирский научный вестник. 2018. № 4(24). С. 122—127. EDN YSZNIT.Хмелев В.Н., Цыганок С.Н., Шакура В.А., Абраменко Д.С. Исследование процесса ультразвукового диспергирования на примере бурого угля и торфа. Южно-Сибирский научный вестник. 2018. № 4(24). С. 122—127. EDN YSZNIT.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.