Determination of the Immersion Enthalpy of Activated Carbon by Microcalorimetry of the Heat Conduction

Moreno, Juan Carlos; Giraldo, Liliana

doi:10.1081/ci-100100970

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“…De esta forma resulta útil la adsorción física de gases, específicamente N 2 A 77K y CO 2 a 273 K para establecer el área superficial (BET), volumen de poro entre otros parámetros, 7 así mismo se suele utilizar la calorimetría de inmersión. 8,9 En este trabajo se estudian seis muestras de monolitos tipo disco y honeycombs, sobre las que se determinan isotermas de adsorción y calorimetrías de inmersión en benceno, con los datos obtenidos se calcula el área BET, volumen de microporos, energía característica y entalpía de inmersión de cada muestra.…”

Section: Introductionunclassified

Relación entre la entalpía de inmersión de monolitos de carbon activado y parametros texturales

Vargas¹,

Gutiérrez²,

Moreno³

2011

Quím. Nova

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Recebido em 4/1/10; aceito em 27/8/10; publicado na web em 24/11/10 RELATION BETWEEN IMMERSION ENTHALPY OF ACTIVATED CARBON MONOLITHS AND TEXTURAL PARAMETERS. In this study, Disc and honeycomb-shaped activated carbon monoliths were obtained using as a precursor coconut shell, without the use of any binder. Textural characterization was performed by adsorption of N 2 at 77 K and immersion calorimetry into benzene. The experimental results showed that the activation with zinc chloride produces a wide development of micropores, yielding micropore volumes between 0,38 and 0,79 cm 3 g INTRODUCCIÓNDurante muchos años el hombre se ha beneficiado de su ambiente y ha causado un gran impacto sobre el equilibrio natural de los ecosistemas, hasta llegar a amenazar la sostenibilidad del planeta. Por esta razón, ha surgido la necesidad de crear nuevas tecnologías que contribuyan a disminuir la cantidad de contaminantes en fase acuosa y gaseosa. Una de estas nuevas tecnologías, es el carbón activado, un material que se prepara artificialmente para que presente propiedades adsorbentes.1 A lo largo del tiempo se han desarrollado diferentes formas de presentación de este material: gránulos, polvo, pellets, telas, fibras y monolitos, estos últimos presentan propiedades que los diferencia de las formas convencionales de carbón. La palabra monolito es "una sola piedra" hace referencia a estructuras compactas como los discos y honeycombs estos últimos son estructuras unitarias atravesadas longitudinalmente por canales paralelos, estas nuevas estructuras, presentan bajos valores de pérdida de carga al paso de los gases a tratar, excelentes propiedades mecánicas y reducen las limitaciones generadas por fenómenos de difusión interna.2 La importancia de los monolitos de carbón activado radica en que gracias a las propiedades que presentan son múltiples sus aplicaciones en el campo de la catálisis, adsorción y almacenamiento de gases entre otros.3,4 De esta forma se ha comprobado mediante estudios la capacidad de estas estructuras para almacenar gas natural gracias a que la forma monolítica aumenta la densidad y maximiza el volumen de gas natural adsorbido por volumen del recipiente, adicionalmente en estudios recientes se han probado como soportes para diferentes metales que se usan en diversos proceso catalíticos, así mismo se han utilizado como electrodos en supercapacitores.5,6 La síntesis de monolitos de carbón, utilizables como soportes o adsorbentes directos, surge como una alternativa a las problemáticas ambientales y constituye un campo de investigación interesante.Por otro lado, los monolitos sintetizados, deben ser caracterizados para establecer sus propiedades y posibles aplicaciones. Las técnicas de caracterización de sólidos han sido desde hace varias décadas una de las herramientas más importantes con que cuentan los investigadores de diversas áreas. La caracterización de sólidos es de importancia en actividades industriales como, la manufactura de los catalizadores, y el desarrollo de catalizadores más resistentes a la de...

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Section: Introductionunclassified

Relación entre la entalpía de inmersión de monolitos de carbon activado y parametros texturales

Vargas¹,

Gutiérrez²,

Moreno³

2011

Quím. Nova

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“…Figure 6 overleaf shows the relationship between the enthalpies of immersion into benzene, as determined experimentally, and the surface areas, as obtained via the BET equation and MC simulations. According to previous work, the enthalpy of immersion in benzene should increase with the surface area (Moreno and Giraldo 2000). This regular trend is observed for the MCO samples in Figure 6(a), where the enthalpy value increased with increasing BET area in an almost linear fashion, with the exception of sample MCO32 which presented a high value for the enthalpy of immersion in benzene (147 J/g), but a surface area value very similar to the MCO36 monolith.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 61%

“…Such measurements were made in an electrically calibrated heat conduction Calvet microcalorimeter (Silvestre-Albero et al 2001;Moreno and Giraldo 2000) employing a stainless steel calorimetric cell. Known amounts of the solid samples (ca.…”

Section: Immersion Enthalpymentioning

confidence: 99%

Textural Characteristics and Energetic Parameters of Activated Carbon Monoliths: Experiments and Monte Carlo Simulations

Vargas

Oliveira

Giraldo

et al. 2011

Adsorption Science & Technology

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Disc-type activated carbon monoliths were prepared through chemical activation of coconut shell and African palm pits with phosphoric acid at different concentrations, without using any binder. The structures thereby produced were studied experimentally by nitrogen adsorption at 77 K, carbon dioxide adsorption at 273 K and immersion calorimetry in benzene. The experimental data allowed the textural and energetic characterization of the microporous solids to be obtained, viz.

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“…calorimetric determination was used a heat conduction microcalorimeter with a stainless steel calorimetric cell 20 . Figure 2 shows the N 2 adsorption isotherms of the prepared activated carbons at 77K.…”

Section: Synthesis Of Activated Carbonsmentioning

confidence: 99%

Effect of textural and chemical characteristics of activated carbons on phenol adsorption in aqueous solutions

Vargas

Giraldo

Moreno–Piraján

2017

Polish Journal of Chemical Technology

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The effect of textural and chemical properties such as: surface area, pore volume and chemical groups content of the granular activated carbon and monoliths on phenol adsorption in aqueous solutions was studied. Granular activated carbon and monolith samples were produced by chemical activation. They were characterized by using N 2 adsorption at 77 K, CO 2 adsorption at 273 K, Boehm Titrations and immersion calorimetry in phenol solutions. Microporous materials with different pore size distribution, surface area between 516 and 1685 m 2 g -1 and pore volumes between 0.24 and 0.58 cm 3 g -1 were obtained. Phenol adsorption capacity of the activated carbon materials increased with increasing BET surface area and pore volume, and is favored by their surface functional groups that act as electron donors. Phenol adsorption capacities are in ranged between 73.5 and 389.4 mg . g -1.

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Determination of the Immersion Enthalpy of Activated Carbon by Microcalorimetry of the Heat Conduction

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Relación entre la entalpía de inmersión de monolitos de carbon activado y parametros texturales

Relación entre la entalpía de inmersión de monolitos de carbon activado y parametros texturales

Textural Characteristics and Energetic Parameters of Activated Carbon Monoliths: Experiments and Monte Carlo Simulations

Effect of textural and chemical characteristics of activated carbons on phenol adsorption in aqueous solutions

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