Carbonization of Carbohydrates in an Atmosphere of Argon and under the Action of Calcium and Iron Chlorides

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The carbonization of carbohydrates (glucose, sucrose, and starch) in an inert gas atmosphere of argon and under the action of calcium chloride and iron(III) chloride additives was studied. It was established that the addition of calcium and iron(III) chlorides exerted a peculiar catalytic effect on the carbonization process. Carbon production can be carried out at lower temperatures to 200°С. In traditional methods of synthesis, carbonization upon the decomposition of carbohydrates occurs at temperatures of 300–800°C. It was found that the process of carbon production was accompanied by the release of heat, which was confirmed by thermodynamic calculations of the chemical reaction of carbon production and experimental studies of the carbonization of carbohydrates by differential scanning calorimetry. A regular decrease in the yield of carbon, as compared to a maximum theoretically possible one, was observed in the order glucose > sucrose > starch. It was established that the heat of combustion of carbon obtained upon the carbonization of carbohydrates under the action calcium and iron chlorides reached 34 MJ/kg or more due to the presence of structural fragments that do not occupy energetically favorable positions compared to the graphite structure. The presence of the structural fragments of carbon was established by X-ray phase analysis of powder diffraction patterns.

Sobre autores

A. Lopanov

Belgorod State Technological University

Email: alopanov@yandex.ru
308012, Belgorod, Russia

E. Fanina

Belgorod State Technological University

Autor responsável pela correspondência
Email: evgenia-@mail.ru
308012, Belgorod, Russia

Bibliografia

  1. Кухаренко Т.А. Химия и генезис ископаемых углей. М.: Госгортехиздат, 1960. 328 с.
  2. Кусов Б.Р. Генезис некоторых углеродсодержащих полезных ископаемых (От метанадо алмаза): Монография. Издание второе, дополненное. Владикавказ: ИПО СОИГСИ, 2011. 195 с.
  3. Charon O., Kang S.G., Sarofm A.F., Beer J.M. Variation in coal composition. Текст: электронный. Сайт: “InternetArchive”. URL: http://www.anl.gov/PCS/acsfuel/preprintarchive/Files/Volumes/Vol. 34-2.pdf. (дата обращения: 9.02.2022).
  4. Titirici M.M., Antonietti M. // Chem. Soc. Rev. 2010. V. 39. № 1. P. 103.
  5. Chen J., Lang Z., Xu Q., Hu B., Fu J., Chen Z., Zhang J. // ACS Sustainable Chem. Engng. 2013. V. 1. № 8. P. 1063.
  6. Rui L., Abolghasem S.A. // Trends in Renewable Energy. 2015. V. 1. № 1. P. 43.
  7. Sevilla M., Fuertes A.B. // Chemistry-A European J. 2009. V. 15. № 16. P. 4195.
  8. Funke A., Ziegler F. // Biofuels, Bioproducts and Biorefining. 2010. V. 4. № 2. P. 160.
  9. Baccile N., Laurent G., Babonneau F., Fayon F., Titirici M., Antonietti M. // J. Physical. 2009. V. 113. № 22. P. 9644.
  10. Aydıncak K., Yumak T., Sınag A., Esen B. // Industri. Engng Chem. Res. 2012. V. 51. № 26. P. 9145.
  11. Wang Q., Li H., Chen L., Huang X. // Carbon. 2001. V. 39. № 14. P. 2211.
  12. Чесноков Н.В., Микова Н.М., Иванов И.П., Кузнецов Б.Н. // Журн. Сиб. фед. ун-та. 2014. Т. 7. № 1. С. 42.
  13. Zhu Y., Murali S., Stoller M., Stoller K., Ganesh J., Weiwei C., Ferreira P., Pirkle A., Wallace R., Cychosz K., Thommes M., Su D., Stach E., Ruoff R. // Science. 2011. V. 332. № 6037. P. 1537.
  14. Xia K., Gao Q., Jiang J., Jhu J. // Carbon. 2008. V. 46. P. 1718.
  15. Kanungo S.B., Mishra S.K. // J. Thermal Anal. 1996. V. 46. P. 1487.
  16. Tran A., Williams G., Younus S., Nujhat N., Blair S., Nizkorodov S.A., Al-Abadleh H. // Journal Environmental Science and Technology. 2017. 12 p. Текст: электронный.Сайт: “Сhem.uci.edu”. URL: https: // www.chem.uci.edu/~nizkorod/publications/Irvine/2017_Tran_EST_iron_and_dicarboxylic_acids_SI.pdf (дата обращения: 12.07.2022).
  17. Puddington I. // Can. J. Res. 1948. V. 26 (4). P. 415.
  18. Tomasik P., Bączkowicz M., Wiejak S. // Starch-Stärke. 1986. V. 38 (12). P. 410.
  19. Easton M.W., Nash J.J., Kenttämaa H.I. // J. Phys. Chem. A. 2018. V. 122 (41). P. 8071.
  20. Гальнерн В.В., Обуховский Я.М. // ХТТ. 1973. № 2. С. 121.
  21. Химические и физические свойства углерода / Под ред. Ф. Уокера. М.: “Мир”, 1969. 366 с.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (172KB)
3.

Baixar (101KB)
4.

Baixar (119KB)

Declaração de direitos autorais © А.Н. Лопанов, Е.А. Фанина, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».