Предложение: Волокнистый активированный углеродный материал марки «Борисфен», способ его получения, устройство и способ для его активации

Дата размещения12 октября 2011Активен до11 октября 2012Числовой идентификационный номер профиля321121Аннотация предложенияНа базе завода порошковой металлургии в Украине разработан способ получения и активации волокнистого углеродного материала применяемого в процессах очистки, разделения, выделения и концентрации компонентов в газообразных и жидких средах, в решении экологических проблем, в медицине и фармацевтике, как гемосорбенты и энтеросорбенты. Созданный материал имеет высокую сорбционную емкость по бензолу при сохранении определенных технологических показателей. Разработчики ищут партнеров/инвесторов для продолжения и расширения исследований.Описание предложенияАктивированные углеродные материалы широко применяются в промышленности, в частности в инженерных средствах защиты (сорбционные материалы). Существующие сейчас материалы имеют ряд существенных недостатков: сравнительно невысокую сорбционную активность, неполноту удаления нежелательных примесей из среды, подвергающейся очистке. Именно эти недостатки ограничивают возможность получения высокоочищенных веществ и материалов.
Задача группы изобретателей завода порошковой металлургии, созданного как специализированное предприятие, использующее в своей производственной деятельности технологии порошковой металлургии и композиционных материалов, состояла в создании эффективного способа получения волокнистого углеродного материала, имеющего высокую сорбционную емкость по бензолу при технически допустимой степени обгара активированных полимерных волокон путем эффективного выбора структуры параметров и составляющих компонентов материала. Активирование является одним из технологических этапов получения таких материалов.
При получении материала в качестве добавки для пропитки волокон используют преимущественно органические соединения (например, смеси NAOH и гидразина, кремнийорганические и др.). Пропитанное волокно подвергают активированию при температуре 750-1000°С, а затем охлаждают на воздухе. Процесс в камере запуска регулируют так, чтобы в результате проведения этого процесса активирования потеря массы исходного волокна (степень обгара) находилась в пределах 50-70%. Полученное углеродное активированное волокно анализируют на сорбционную активность по бензолу. Для получения информации о пористости материала используют методы электронной микроскопии, малоуглового рентгеновского рассеяния, определения общего объема пор изопиестическим методом по воде, этиловому спирту и бензолу. Окисляемость материала определяют по количеству восстановленного перманганата калия в нейтральном растворе.
Полученный волокнистый активированный углеродный материал преимущественно полиамфолитный, содержит углеродную матрицу в виде карбонизированных и активированных полимерных волокон, имеющих поверхностные кислотные и основные функциональные группы. Он отличается тем, что характеризуется значением сорбционной емкости по бензолу в пределах от 1,2 до 2,4 см3/г при значении степени обгара активированных полимерных волокон в пределах от 50 до 70%. В результате экспериментальное исследование по использованию созданного материала для очистки питьевой воды показало возможность удаления до 95% фенолов, 96% нефтепродуктов, 98% пестицидов, 99% тяжелых металлов. Также волокнистый активированный углеродный материал «Борисфен» можно использовать как основной элемент (матрицу) суперконденсаторов, который пропитывают раствором электролита.
Материал марки «Борисфен» может выпускаться в различных вариантах: «Борисфен-МН» медицинского назначения, «Борисфен-СК» для суперконденсаторов , «Борисфен-Ф» для фильтров-сорбентов, «Борисфен-ТВС» для использования в сфере технического военного сервиса, например, в респираторах, противогазах, элементах одежды.
Инновационные аспекты и преимущества предложенияРазработанная модель относится к волокнистым активированным углеродным материалам (ВАУМ), используемым в основном как сорбенты для удаления нежелательных примесей из жидкой и/или газообразной среды, и может использоваться для очистки питьевой воды, сточных вод, газовых выбросов в химической, медицинской, электротехнической, военной гидрометаллургической и других отраслях промышленности.
Новым является то, что материал характеризуется значением сорбционной емкости по бензолу в пределах от 1,2 до 2,4 см3/г при значении степени обгара активированных полимерных волокон в пределах от 50 до 70%. Материал содержит полимерные волокна с поверхностной плотностью 50-180 г/м2, например, в виде целлюлозных или полиакрилонитрильных, а также углеродных волокон диаметром 0,09 - 11,0 мкм, характеризующиеся распределением значений размера диаметра пор по размеру в области преимущественно 15 - 210 Ангстрем и величиной удельной поверхности после активации 2500 – 3000 м2/ч.
Дополнительная информация (технические подробности, относящиеся к профилю) Техническими недостатками известных активированных углеродных материалов является сравнительно невысокая сорбционная емкость (т.е. предельно возможное количество сорбируемых примесей) и недостаточная глубина очистки (т.е. полнота удаления нежелательных примесей), что ограничивает возможность получения высокоочищенных веществ и материалов.
Наиболее близкий аналог волокнистый углеродный материал, поверхность которого, наряду с кислотными, содержит и основные функциональные группы, то есть полиамфолитный материал, получают обработкой волокон раствором смеси NAOH и гидразина. Данный полиамфолитный материал обладает сравнительно высокой обменной емкостью: суммарная емкость составляет 6,5-4,5 мэкв/г, на долю кислотных приходится 2,3-3,5 мэкв / г. Недостатком материала наиболее близкого аналога является сравнительно невысокая сорбционная емкость (т.е предельная возможное количество сорбируемых примесей) и недостаточная глубина очистки (т.е. полнота удаления нежелательных примесей), ограничивающие возможность получения высокоочищенных веществ и материалов. Технологические ключевые слова, характеризующие профильТехника и технология охраны окружающей среды. Технологии пищевой промышленности. Медицинский текстиль. Технологии очистки. Ключевые слова рыночных примененийМатериалы и химикаты. Промышленные химикаты. Средства утилизации отходов и борьбы с загрязнением окружающей среды. Текущая стадия развитияПромышленный образецПрава интеллектуальной собственностиПатент полученКомментарии, дата и номер патента, если естьПатенты Украины: 89937 от 10.03.2010 г., 90236 от 12.04.2010 г., 90237 от 12.04.2010 г., 89936 от 10.03.2010 г.Тип требующегося сотрудничестваСоглашение о совместном предприятии
Совместная дальнейшая разработка
Испытание новых применений
Изменение существующих технологий (установок, процессов…) потенциального партнера
Тип искомого партнераПроизводственные предприятияОбласть деятельности партнераПищевая промышленность, медицина, производство электротехники, водоочистка и др.Задачи, стоящие перед партнеромПоиск рынка сбыта, промышленное внедрениеПредпочитаемые страныУкраина
Страны СНГ
Страны ЕС
Россия
Организация / Тип компанииИсследовательский институт / УниверситетРазмер организации – автора профиля50-250