Вакалюк Анна ВасилівнаДіюк Віталій Євгенович2023-07-262024-05-102023-07-262017Вакалюк А. В. Модифікування та фізико-хімічні властивості Hal-, n- та s-вмісних вуглецевих волокон : дис. ... канд. хім. наук : 02.00.04 Фізична хімія / Вакалюк Анна Василівна. - Київ, 2017. - 206 с.УДК676.03+677.027.622+621.794+ 544.55+543.544-414.7+544.47https://ir.library.knu.ua/handle/123456789/4162Проведено рідкофазне, газофазне та плазмохімічне бромування вуглецевих волокон, виготовлених з віскози («Бусофіт») та поліакрилонітрилу (ВВПАН). В залежності від методу бромування одержано Br-вмісні прекурсори з концентрацією хімічно активного брому від 0,11 до 1,0 ммоль/г. Максимальний вміст прищепленого до поверхні ВВ брому є в 2 рази більшим, порівняно зі зразками бромованого активованого вугілля. При хлоруванні ВВ парою чотирьоххлористого вуглецю одержано Cl-вмісні прекурсори з концентрацією хлору в поверхневому шарі до 2,5 ммоль/г. Показано, що значна частина (до 50 %) хлору, хемосорбованого на поверхні ВВ, є хімічно активною і може десорбуватися за помірних (400-500 °С) температур. Встановлено принципову можливість визначення фіз- та хемосорбованих форм брому на поверхні бромовмісних ВВПАН, отриманих плазмохімічним методом, в результаті вивчення оптичних властивостей методом індикатрис розсіювання, що проводиться без руйнування зразків. Встановлено, що прищеплений бром є більш хімічно активним, ніж хлор, і може бути повністю заміщений у реакції з нуклеофільними реагентами. Показано, що одержані Br- та Cl-вмісні прекурсори можуть бути використані для створення N-вмісних (при модифікуванні спиртовими розчинами амінів) та S-вмісних (при обробці розчином сульфіду або меркаптоацетату натрію з подальшим окисненням H2O2) матеріалів з наперед заданими адсорбційними та каталітичними властивостями. Дослідження фізико-хімічних властивостей зразків, які містять N- та S-вмісні функціональні групи у поверхневому шарі показало, що одержані специфічні групи (аміно- та сульфогрупи) є термостійкими. Встановлено, що окиснені та аміновані зразки «Бусофіту» є ефективними адсорбентами і можуть вилучати до 98 % міді (ІІ) з розведених (0,5÷6•10-4 М) водних розчинів. Проведено сульфування ВВ парою сірки в температурному інтервалі 400-800 °С та одержано S-вмісні вуглецеві волокна з вмістом сірки 2-3 ммоль/г. На основі S-вмісних зразків ВВ отримано ефективні гетерогенні кислотно-основні каталізатори, які є активними в реакції дегідратації ізопропанолу з утворенням пропілену. Найвищу активність мають зразки модифіковані парою сірки, для них температури 100%-ї конверсії ізопропанолу в пропілен складають 140-160 °С, що на 90 °С нижче ніж для модифікованого S-вмісного активованого вугілля. Встановлено, що каталізатори одержані з використанням плазмохімічного бромування або газофазного сульфування характеризуються найвищою термічною стійкістю. Поверхневий шар цих каталізаторів не зазнає руйнування до 200-250 °С в умовах реакційного середовища. Ключові слова: вуглецеві волокна, модифікування поверхні, плазмохімічна обробка, галогенування, амінування, сульфування, адсорбенти, гетерогенні кислотно-основні каталізатори.uaДисертація