АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 УГЛЕГРАФИТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ 7
1.1 Кристаллические и переходные формы углерода 7
1.2 Получение углеграфитовых материалов 20
1.2.1 Наполнители 20
1.2.2 Связующие материалы 22
1.2.3 Стадии производства 26
1.3 Свойства углеграфитовых материалов 30
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 32
2.1 Объект исследования 32
2.3 Методы исследования 33
2.3.1 Электроннаямикроскопия.Просвечивающийэлектронный
микроскоп Jeol JEM 2100 33
2.3.2 Порошковая рентгенография. Порошковый дифрактометр Rigaku
Ultima IV 35
2.3.3 Прочностной анализ. Разрывная машина Instron 5885 37
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА 38
3.1 Общая схема изготовления электродов 38
3.2 Изготовление электродов с добавлением нитрата железа (III) 40
3.3 Изготовление электродов с добавлением цитратов железа, церия или
кобальта 40
3.3.1 Получение цитратов железа, церия и кобальта 41
4 Результаты и обсуждения 41
4.1 Полученные образцы 41
4.2 Геометрические измерения образцов 42
4.3 Прочность полученных образцов в зависимости от состава 43
4.4 Плотность и пористость образцов в зависимости от состава 47
4.5 Рентгенофазовый анализ 48
4.6 Электронная микроскопия 55
4.7 Зольность полученных образцов 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 64
Охрана окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов приобретает в наши дни все большее значение для предотвращения загрязнения водоемов промышленными сточными водами. В связи с разнообразием состава, свойств и расхода сточных вод промышленных предприятий необходима разработка и применение различных методов и сооружений по очистке воды.
В зависимости от состава и свойств производственных сточных вод, их загрязненности и специфики загрязняющих веществ, условий повторного использования иотведения в водные объекты или другие приемники сточных вод применяют механический, физико-химический, химический или биологический метод их очистки.
Органические соединения ароматического ряда (фенол, анилин, азокрасители) являются одними из наиболее токсичных и биологически устойчивых загрязнителей сточных вод, оказывающих на окружающую среду комплексное негативное воздействие и имеющих низкие значения предельнодопустимых концентраций для сброса. Присутствие их в сточных водах характерно для большинства таких отраслей промышленности, как химическая, коксо- и нефтехимическая, текстильная[1].
Для очистки загрязненных вод применяется много разных технологий, такие как адсорбция [2], химическая коагуляция-флоккуляция, усовершенствованный процесс окисления, биоремедиация [3], ферментативная и мембранная обработки [4]. Одним из перспективных подходов к удалению ароматических загрязнителей является электрохимическая обработка сточных вод [5]. Среди электрохимических методов наиболее важными являются электрокоагуляция,электрохимическое окисление и непрямое электрохимическое окисление, такое как электро-метод Фентона [6].
Графитовые электроды широко используются при электрохимическом окислении органических соединений [7]. Как дешевый материал графит использовался в качестве жертвенных анодов при прямом электрохимическом разложении красителей или в растворах в присутствии хлоридов методами косвенного окисления [8]. Графитовые электроды можно использовать в качестве анодов или катодов, они широко применяются благодаря таким преимуществам, как простота подготовки, дешевизна, легкость манипуляций и большая площадь поверхности [9]. Однако эти электроды обладают некоторыми недостатками, такими как низкая стабильность и срок службы.
Целью данной работыявляется разработка и изготовление пористых графитовых электродов, легированных Fe3O4, оксидом церия, кобальтом в различных количествах, и исследование их структуры и свойств.Исследования эффективности очистки от органических соединений при использовании полученных электродов в рамках данной работы не проводились.
Была разработана и изложена методика изготовления углеграфитовых электродных изделий из графита марки ВПГ-4, фенолформальдегидного связующего СФПР-054, добавок нитрата железа, цитратов железа, церия и кобальта для дальнейшего их использования в ходе электролитических реакций разложения низкомолекулярных органических веществ.
Проведен синтез пористых углеродных материалов, легированных оксидами железа и церия, кобальтом.
В полученных образцах исследованы пористость, прочность, морфология, фазовый состав и зольность.
