Влияние активации на пористую структуру и деформационно-прочностные свойства биоуглерода на основе древесины бука
Шпейзман В.В.1, Орлова Т.С.1, Спицын А.А.2, Пономарев Д.А.2, Богданович Н.И.3, Martinez-Fernandez J.4
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург, Россия
3Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, Архангельск, Россия
4Dpto Fisica de la Materia Condensada --- ICMS Universidad de Sevilla--CSIC, Sevilla, Spain
Email: shpeizm.v@mail.ioffe.ru, orlova.t@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 14 июня 2016 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2016 г.
Исследовано влияние активации на размеры, удельные объем и поверхность пор в монолитном биоморфном материале, полученном карбонизацией древесины бука. Показано, что при оптимальном режиме активации нагретым до 970oC водяным паром суммарные объем и поверхность пор, определенные по кривым адсорбции, выросли в 20 и 18 раз соответственно. С использованием прецизионной интерферометрической методики получены кривые деформации в условиях одноосного сжатия при ступенчатом нагружении и измерена скорость деформации с шагом по перемещению 325 nm для активированных и неактивированных образцов. Несмотря на увеличение пористости, прочность и максимальная деформация образцов не уменьшились. Проанализировано поведение скачков скорости деформации в микро- и нанометровом диапазонах. Показано, что максимальный размер микрометровых скачков (4 mum) хорошо коррелирует со средним размером возможной области деформации в образцах (средним расстоянием между порами малого размера), а минимальные размеры скачков деформации близки к размерам мезопор. Анализ изменения деформации и ее скорости при активации показывает, что влияние активации на деформационно-прочностные характеристики определяется нанометровыми дефектами, наиболее вероятными из которых являются микро- и мезопоры. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (грант N 14-03-00496) и программы Президиума РАН (П-20). DOI: 10.21883/FTT.2017.01.43959.242
- A.G. Pandolfo, A.F. Hollenkamp. J. Power Sources 157, 11 (2006)
- L. Zhang, X.S. Zhao. Chem. Soc. Rev. 38, 2520 (2009)
- M.T. Johnson, A.S. Childers, J. Ramirez-Rico, H. Wang, K.T. Faber. Composites Part A 53, 182 (2013)
- A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico, R. Cabezas-Rodriguez, J. Martinez-Fernandez. J. Power Sources 278, 18 (2015)
- В.В. Шпейзман, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico. ФТТ 58, 685 (2016)
- В.В. Шпейзман, Т.С. Орлова, Б.К. Кардашев, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico. ФТТ 56, 522 (2014)
- В.В. Шпейзман, Н.Н. Песчанская. ФТТ 51, 1087 (2009)
- Л.С. Парфеньева, Т.С. Орлова, Н.Ф. Картенко, Н.В. Шаренкова, Б.И. Смирнов, И.А. Смирнов, H. Misiorek, A. Jezowski, T.E. Wilkes, K.T. Faber. ФТТ 52, 1045 (2010)
- S. Brunauer, P.H. Emmett, E. Teller. J. Amer. Chem. Soc. 60, 309 (1938)
- G. Horvath, K. Kawazoe. J. Chem. Eng. Jpn. 16, 470 (1983)
- E.P. Barrett, L.G. Joyner, P.P. Halenda. J. Am. Chem. Soc. 73, 373 (1951)
- ASTM standard test method for carbon black-total and external surface area by nitrogen adsorption. D6556-10 (2010)
- J.C.P. Broekhoff, J.H. de Boer. J. Catalys. 9, 8 (1967).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.