Wpływ modyfikatorów na właściwości ceramiki sanitarnej
Przedstawiono wpływ wybranych modyfikatorów na właściwości masy lejnej stosowanej do wyrobu ceramiki sanitarnej oraz na parametry technologiczne produkowanych wyrobów. Uzyskane wyniki wskazują, że najlepsze właściwości technologiczne posiada masa z dodatkiem mieszanki upłynniaczy Giessfix i Dolaflux w ilości 0,25%, masa z dodatkiem Dispexu N-40 w ilości 0,13% oraz masa z dodatkiem Dolapix[...]
Chemiczne ługowanie niklu ze złomu akumulatorów niklowo-kadmowych
Praca zawiera wyniki badań nad recyklingiem akumulatorów Ni-Cd, których celem było określenie warunków rozpuszczania niklu i wodorotlenków niklu z porowatych nośników elektrodowych zużytych akumulatorów. Po rozdrobnieniu i rozseparowaniu poszczególnych składników poddawano je rozpuszczaniu (cały akumulator lub tylko materiał elektrodowy) w mieszaninie (1:1) kwasu solnego i azotowego oraz [...]
Elektrosorpcja wodoru na kompozytowych elektrodach węglowo–metalicznych
Otrzymano kompozyty węglowe rozpraszając cząstki niklu w matrycy karbożelu. W celu oceny aktywności elektrochemicznej karbożel i kompozyty poddano cyklicznym pomiarom woltamperometrycznym w roztworze alkalicznym, zwracając szczególną uwagę na wpływ niklu obecnego w strukturze karbożelu na przebieg procesów elektrochemicznych. Karbożele wytworzono przez karbonizację żeli organicznych otrzymanych przez polikondensację rezorycyny i formaldehydu w obecności katalizatora oraz rezorcyny, formaldehydu i bromku N-cetylo-N,N,N-trimetyloamoniowego (CTAB) jako surfaktanta, a także kompozyty węglowo-metaliczne wytworzone metodą karbonizacji żeli organicznych zawierających sól niklu charakteryzują się znaczną aktywnością elektrochemiczną w 6M wodnym roztworze KOH. Dzięki obecności akty[...]
Badania nad określeniem warunków oddzielenia niklu z roztworów po ługowaniu złomu baterii Ni-Cd
Z roztworów uzyskanych po rozpuszczeniu materiału katodowego zużytych akumulatorów Ni- Cd w pierwszej kolejności przeprowadzono usuwanie jonów żelaza, prowadząc utlenianie roztworem nadtlenku wodoru i podnosząc pH do wartości 4,5-5, aby wytrącić Fe(OH)3. W przesączach po takiej obróbce nie stwierdzono obecności żelaza. Następnie przeprowadzono próby elektrolitycznego usuwania kadmu i kobaltu, osadzając te metale na katodzie ze stali kwasoodpornej. Elektrolizę przeprowadzono przy różnych natężeniach prądu. We wszystkich przypadkach podczas elektrolizy na katodzie osadzał się również nikiel. Prowadząc elektrolizę przy gęstości prądowej ok. 20 mA/cm2 udało się obniżyć stężenie kadmu do 24 mg/dm3, a kobaltu do 350 mg/dm3. Do mniejszych wartości obniżono stężenia kadmu i kobalt[...]
Określenie warunków chemicznego strącania wodorotlenku niklu z roztworów po ługowaniu złomu baterii Ni-Cd
Z roztworów uzyskanych po rozpuszczaniu materiału katodowego zużytych akumulatorów Ni-Cd, z których wcześniej usunięto żelazo oraz kadm i kobalt odzyskiwano nikiel wytrącając go w postaci wodorotlenku. Do strącania stosowano roztwór wodorotlenku sodowego oraz wodorotlenku sodowego i amoniaku, alkalizując próbki do różnych wartości pH. Proces prowadzono w temperaturze pokojowej i w temp. 60°C. Większy stopień krystaliczności wodorotlenku niklu uzyskano wytrącając go przy wartości pH 13, stosując do wytrącania roztwór amoniaku i wodorotlenku sodowego. Podwyższanie temperatury strącania nie wpływało na poprawę krystaliczności otrzymywanego wodorotlenku niklu. W celu określenia aktywności elektrochemicznej otrzymanego wodorotlenku niklu(II) zastosowano metodę potencjodynamiczn[...]
Elektrochemiczne właściwości elektrod kompozytowych typu karbożel/ekspandowany grafit
Karbożele wytworzone przez karbonizację żeli
organicznych otrzymanych w wyniku polikondensacji
rezorcyny, formaldehydu i surfaktanta
w obecności katalizatora, a także kompozyty
węglowe wytworzone metodą karbonizacji
żeli organicznych zawierających 0,5, 1 i 2%
mas. ekspandowanego grafitu (EG) poddano
cyklicznym pomiarom woltamperometrycznym
w roztworze alkalicznym w celu oceny
aktywności elektrochemicznej. Stwierdzono,
że karbożele i kompozyty charakteryzują się
aktywnością elektrochemiczną w procesach
pojemnościowych w wodnym roztworze 6 M
KOH. Dzięki obecności EG w matrycy węglowej
wytworzone kompozyty wykazały wzrost
pojemności warstwy podwójnej. Największą
poprawę pojemności właściwej warstwy podwójnej
(o 30-40%) uzyskano dla kompozytu
zawierającego 1% mas. EG.
C gels produced by sol-gel polycondensation of resorcinol
with CH2O in aq. soln. in presence of Na2CO3,
Me(CH2)9NMe3Br and, optionally, expanded graphite at
50°C for 96 h were carbonized at 1000°C for 3 h, grinded
and used for prepn. C electrodes, studied then by cyclic
voltammetry for electrochem. activity in aq. 6 M KOH. The
addn. of expanded graphite resulted in a significant (30-40%) improvement of the electrode capacitance. The highest
increase in the capacitance was achieved when 1% by
mass of expanded graphite was added to the C gels.
Karbożele są materiałami otrzymywanymi metodą zol-żel, z wykorzystaniem
jako substratów przede wszystkim rezorcyny (R) i formaldehydu
(F). Pierwszym etapem syntezy prowadzącej do powstania
aerożelu węglowego (karbożelu) jest otrzymanie aerożelu organicznego.
R i F miesza się w wodzie w odpowiednich proporcjach, z dodatkiem
katalizatora (K), najczęściej Na2CO3. Roztwór pozostawia się do
polikondensacji, a otrzymany żel organiczny poddaje się odwodnieniu,
zazwyczaj przez wymianę rozpuszczalnika1) i suszenie, a następnie
poddaje karbonizacji przebiegającej w wysokiej temperaturze2).
Żele organiczne można otrzymać również z in[...]
Wpływ obróbki termicznej na właściwości elektrochemiczne karbożeli i kompozytów węgiel-metal
Otrzymano karbożele i kompozyty węglowe
zbudowane w ten sposób, że w matrycy karbożelu
rozproszono cząstki niklu i palladu.
W celu oceny aktywności elektrochemicznej
karbożel i kompozyty poddano cyklicznym pomiarom
woltamperometrycznym w roztworze
alkalicznym, zwracając uwagę na wpływ niklu
i palladu obecnego w strukturze karbożelu na
przebieg procesów elektrochemicznych. Karbożele
otrzymane przez karbonizację żeli organicznych
wytwarzanych przez polikondensację
rezorcyny i formaldehydu w obecności
katalizatora, a także kompozyty węglowo-metaliczne
wytworzone metodą karbonizacji żeli
organicznych zawierających sól niklu i palladu
charakteryzują się znaczną aktywnością elektrochemiczną
w 6 M roztworze wodnym KOH.
Dzięki obróbce termicznej wytworzone kompozyty
typu karbożel-nikiel-pallad wykazały większą
aktywność w reakcji sorpcji i wydzielania
wodoru niż karbożele nie poddane procesowi
obróbki termicznej.
C gels and C-Ni-Pd composites were prepd. by condensation
of resorcinol with CH2O in an aq. soln. in presence
of Na2CO3 or (AcO)2Ni and PdCl2 catalysts, resp. The gels
and composites (Ni and Pd contents 5% by mass each)
were carbonized at 900°C for 3 h and studied by voltammetry,
X-ray anal., SEM and thermal anal., optionally after
addn. thermal treatment in air at 450°C for 30 min.
The electrodes made of C gels and C-Ni-Pd composites
showed an electrochem. activity in KOH esp. after thermal
treatment.
Politechnika Poznańska
Jan M. Skowroński*, Małgorzata Osińska
Wpływ obróbki termicznej
na właściwości elektrochemiczne karbożeli
i kompozytów węgiel-metal
Effect of thermal treatment on the electrochemical properties
of carbon gels and carbon-metal composites
Dr inż. Małgorzata OSIŃSKA - notkę biograficzną Autorki opublikowaliśmy
w nr 6/2012, str. 1288.
Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Politechnika Poznańska,
ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, tel.: (61) 665-36-41, fax: (61) 665-25-71,
e-mail: jan.skowronsk[...]
Improvement of the discharge capacity of cathodic mixture used in zinc-carbon cells by high-energy ball milling with expanded graphite additive Polepszenie pojemności rozładowania materiału katodowego stosowanego w ogniwach cynkowo-węglowych w wyniku wysokoenergetycznego mielenia z dodatkiem ekspandowanego grafitu DOI:10.12916/przemchem.2014.697
The black mass recycled from waste Zn-C cells and admixed
with expanded graphite was high-energy ball milled
to improve the discharge capacity of cathode mixts. The capacity
increased along with time of milling according to the
measurements carried out at const. c. d. 10 and 25 mA/g.
Przeprowadzono badania elektrochemiczne z zastosowaniem
metody galwanostatycznej. Wykazano,
że proces wysokoenergetycznego mielenia
masy czarnej pochodzącej z recyklingu zużytych
ogniw cynkowo-węglowych z dodatkiem ekspandowanego
grafitu przyczynia się do wzrostu
pojemności rozładowania badanych mieszanek
katodowych. Na podstawie wyników uzyskanych
w trakcie rozładowania badanych materiałów
prądem o stałych gęstościach wynoszących
10 i 25 mA/g stwierdzono, że pojemność właściwa
wzrasta wraz z wydłużaniem czasu mielenia.Ogniwa cynkowo-węglowe (kwasowe cynkowo-manganowe)
znane są od blisko 150 lat i zaliczane do najpopularniejszych ogniw
pierwotnych obecnych na światowym rynku1, 2). Zbudowane są z anody
cynkowej i katody w postaci ditlenku manganu zmieszanego z sadzą
węglową, kolektora węglowego i elektrolitu z chlorkiem cynku (ogniwo
heavy duty) lub chlorkiem amonu (ogniwo Leclanché)3).
Jednym ze sposobów polepszenia parametrów eksploatacyjnych
ogniw cynkowo-węglowych jest modyfikacja ich budowy lub składu
mieszaniny katodowej. Przykładem są prace nad modyfikacją ogniwa
poprzez zastosowanie alternatywnych kolektorów prądowych np.
porowatego węgla szklistego RVC (reticulated vitreous carbon)4).
W odróżnieniu od tradycyjnego grafitowego kolektora prądowego
RVC wypełnia całą przestrzeń katodową baterii. Po wprowadzeniu
do porów RVC masy elektrodowej otrzymano ogniwo, składające
się z dużej liczby cel ("oczek") stanowiących pory RVC. W przypadku
baterii o rozmiarze R6 i porowatości RVC 20 ppi (pores per
inch) ilość tych porów wynosi ok. 800. Nowatorskie rozwiązanie
konstrukcyjne sprawia, że zachodzenie niekorzystnych procesów
w trakcie pracy bateri[...]
Effect of high-energy ball milling on the performance of cathodic mixture used in zinc-carbon cells Wpływ wysokoenergetycznego mielenia na parametry eksploatacyjne materiału katodowego stosowanego w ogniwach cynkowo-węglowych DOI:10.12916/przemchem.2014.701
The black mass recycled from waste Zn-C cells was high-
-energy ball milled to study mechanism and improve the
kinetics and discharge capacity of cathode mixts. The optimum
milling time was 3 h according to measurements
carried out at const. c. d. 10 and 25 mA/g.
Przeprowadzono badania elektrochemiczne,
z zastosowaniem metody woltamperometrii
cyklicznej oraz pomiarów galwanostatycznych
masy czarnej pochodzącej z recyklingu zużytych
ogniw cynkowo-węglowych. Wykazano,
że proces wysokoenergetycznego mielenia
wpływa na mechanizm reakcji oraz poprawia
kinetykę procesu i pojemność rozładowania
badanych mieszanek katodowych. Na podstawie
wyników uzyskanych w trakcie rozładowania
badanych materiałów prądem o stałych
gęstościach wynoszących 10 i 25 mA/g stwierdzono,
że optymalny czas mielenia wynosi 3 h.
Rozwój cywilizacyjny generuje nieustanny wzrost zapotrzebowania
na różnego typu ogniwa galwaniczne1). Zużyte ogniwa stanowią narastający
problem ekologiczny przede wszystkim ze względu na zawartość
metali, których obecność powoduje, że zalicza się je do odpadów
niebezpiecznych. Koszt bezpiecznego unieszkodliwiania takich odpadów
jest stosunkowo wysoki z powodu ich dużej ilości i ograniczonej
pojemności składowisk. W związku z powyższym konieczne staje
się opracowanie technologii recyklingu tych materiałów w celu minimalizowania ilości wytwarzanych odpadów2-7). Zastąpienie, podczas
produkcji ogniw, materiałów wyjściowych produktami pochodzącymi
z recyklingu zmniejszy zarówno koszty produkcji, jak i zużycie surowców
oraz pozytywnie wpłynie na ochronę środowiska8).
Jednymi z powszechnie stosowanych ogniw są ogniwa cynkowo-manganowe.
Zbudowane są z anody cynkowej i katody w postaci ditlenku manganu
zmieszanego z sadzą, kolektora węglowego i elektrolitu z chlorkiem
cynku (ogniwo heavy duty) lub chlorkiem amonu (ogniwo Leclanché).
Prowadzono badania mające na celu poprawę właściwości ogniw
cynkowo-węglowych przez zastosowanie dodatku, do[...]
Reinterkalacja i reeksfoliacja interkalacyjnego związku grafitu z kwasem azotowym DOI:10.15199/62.2018.12.6
Z uwagi na warstwową strukturę grafitu w jego przestrzenie
międzywarstwowe jako interkalaty można wprowadzać jony,
atomy lub cząsteczki. Dochodzi wówczas do wytworzenia wiązania
jonowego pomiędzy grafitem a interkalatem. Otrzymany produkt
jest nazywany interkalacyjnym związkiem grafitu (IZG)1). IZG
jest najczęściej otrzymywany metodami chemicznymi1, 2), elektrochemicznymi3)
lub fotochemicznymi4). Stadium interkalacji n jest
wielkością charakteryzującą IZG pod kątem ilości i rozmieszczenia
interkalatu w obrębie łuski grafitu. Definiowane jest ono jako liczba
warstw grafenowych przedzielająca dwie sąsiednie warstwy interkalatu1).
Termiczna obróbka IZG może prowadzić do gwałtownego usunięcia
interkalatu lub produktów jego termicznego rozkładu z przestrzeni
międzywarstwowych grafitu. Gwałtowny charakter tego procesu
sprawia, że w jego trakcie dochodzi do mniejszego lub większego
niszczenia krystalicznej struktury grafitu i rozseparowania warstw
grafenowych5). Powstaje eksfoliowany grafit, który charakteryzuje się
rozwiniętą powierzchnią właściwą, małą gęstością, dużą odpornością
termiczną i chemiczną oraz dobrym przewodnictwem elektrycznym
i cieplnym. Właściwości fizykochemiczne EG umożliwiają jego
wykorzystanie w wielu dziedzinach, np. w produkcji elastycznych folii
grafitowych6), jako sorbentu olejów7) oraz wypełniacza w produkcji
polimerów8).
W literaturze można znaleźć doniesienia na temat interkalacji
w eksfoliowany grafit. Proces taki może prowadzić do otrzymania reinterkalowanego
eksfoliowanego grafitu (re-IEG)9-11). Interkalacja jest
prowadzona głównie metodami chemicznymi10, 12). Podczas procesu
interkalat wnika w wolne przestrzenie międzywarstowe częściowo już
zdeformowanej struktury grafitowej. Można zatem założyć, że skala
procesu reinterkalacji zależy od stopnia zachowanej uporządkowanej
struktury grafitowej w obrębie eksfoliowanego grafitu. Otrzymany
re-IEG można poddać termicznej eksfoliacji prowadzącej do większej
[...]