ISSN 1995-4301(печатной версии)
ISSN 2618-8406
(электронной версии)
Актуальные выпуски:
Обзор краткого содержания статей
|
Выбор параметров просмотраВыбраны статьи автора: С.Л. Фукс
2026 г., № 1 |
||||
Инновационный подход к созданию композитных покрытий с применением вторичных ресурсов промышленности |
||||
| С.Л. Фукс, К.О. Камалов |
||||
| Вятский государственный университет | ||||
| Современные промышленные производства, такие как машиностроение и авиастроение, широко используют химические и гальванические покрытия, что приводит к образованию значительных объёмов сточных вод, загрязнённых тяжёлыми металлами, щелочами и кислотами, и создаёт серьёзную экологическую проблему. Для обеспечения экологической безопасности необходимо разработать эффективный метод снижения содержания тяжёлых металлов в окружающей среде. Предлагается использовать концентрированные сточные воды химического никелирования и твёрдые отходы, в частности, золу уноса теплоэлектростанций, превращая их в ценный компонент для создания композитного покрытия. Актуальность разработки обусловлена последовательностью получения дисперсной фазы взаимодействием золы уноса с жидким отходом химического никелирования и использованием её в композитных покрытиях. В процессе обработки золы уноса в отработанных растворах химического никелирования осуществляется активация, сопровождающаяся образованием металлических частиц никеля на её поверхности. Целью исследования является получение композитного покрытия никель–зола уноса с использованием мелкодисперсной фракции золы уноса. Полученная дисперсная фаза (ДФ) вводится в электролиты электрохимического икелирования, формируя композитное электрохимическое покрытие (КЭП) никель–активированная) зола уноса. Композиционные покрытия демонстрируют повышение микротвёрдости, снижение внутренних напряжений и повышение износостойкости по сравнению с традиционными никелевыми покрытиями. Полученные результаты позволяют повторно использовать промышленные отходы, сократить экологическую нагрузку и улучшить эксплуатационные характеристики композитных покрытий. | ||||
| Ключевые слова: зола уноса, никелирование, композиционные материалы, покрытие, микротвёрдость |
||||
1. Сайфуллин Р.С. Неорганические композиционные материалы. М.: Химия, 1983. 300 с. |
||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2026-1-124-133 | ||||
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.  |
||||
|
2024 г., № 4 |
||||
Комплексная переработка отходов катализаторов в композиционные материалы |
||||
| С.Л. Фукс, С.В. Девятерикова |
||||
| ВятГУ | ||||
| Применение гетерогенных катализаторов в химических технологиях при получении водорода из природного газа приводит к образованию крупнотоннажных отходов. Причиной является физический износ гранул и изменение состава поверхности за счёт её коксования (образования углеродного слоя), приводящего к дезактивации катализатора. В связи с этим разработка технологий извлечения и очистки компонентов отработанных катализаторов является актуальной задачей. Целью данной работы явилось изучение возможности утилизации отходов катализатора ГИАП–8 с использованием продуктов их переработки в качестве исходных материалов при изготовлении композитов. Исследования показали, что извлечённый порошок оксида алюминия можно применять для получения композиционного материала «пластмасса–оксид алюминия», имеющего высокую ударную прочность, а хлоридные и сульфатные соли никеля – для никелирования металлов электрохимическим способом. Кроме того, оба извлечённых компонента можно использовать для получения композиционного электрохимического покрытия «никель–оксид алюминия» при оптимальном содержании дисперсной фазы в электролите, равном 25 г/дм3, и плотности катодного тока 2-3 А/дм2. | ||||
| Ключевые слова: катализатор, отход, никель, оксид алюминия, композиционные материалы и покрытия |
||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-122-128 | ||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
||||
|
2023 г., № 4 |
|||||
Использование отходов производств для сорбции токсичных газов |
|||||
| С.Л. Фукс, С.В. Девятерикова |
|||||
| ВятГУ | |||||
| Перспективной и актуальной в охране окружающей среды является очистка отходящих газов одних производств твёрдыми отходами других предприятий. В данной работе приведены результаты исследований очистки отходящих газов от аммиака и бензола отходами теплоэнергетики (зола уноса) и химической промышленности (вторичный политетрафторэтилен).
В результате деятельности предприятий теплоэнергетики, работающих на каменном угле, образуется зола уноса, требующая размещения на золошлакоотвалах. Золошлакоотвалы занимают большие площади и значительно нагружают местную экосистему. Уменьшение объёмов золоотвалов возможно за счёт использования золы в производстве строительных, звукопоглощающих и термоизоляционных материалов. Золу уноса можно применять как основу для гетерогенных катализаторов. Также зола уноса используется для производства цеолитов и в качестве добавки для улучшения структуры почв. В ряде исследований приведены положительные результаты очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжёлых металлов, а также поглощения оксида серы(IV) из атмосферного воздуха. В нашей работе предложено использовать золу уноса в качестве сорбента для извлечения аммиака, содержащегося в отходящих газах производств азотной кислоты и азотных удобрений. Адсорбат может быть применён в качестве удобрения для кислых почв. Побочным продуктом производства политетрафторэтилена является вторичный политетрафторэтилен. Методом исчерпывающего фторирования возможно преобразование его в ультрадисперсный порошок с размерами частиц 0,20–1,35 мкм. Нанесение его на пористый материал позволит получить сорбент, который можно использовать для извлечения паров бензола из отходящих газов производств, использующих бензол, например, в качестве растворителя. В исследовании показано, что разработанный сорбент эффективно очищает отходящие газы от паров бензола по сравнению с активированным углём. Исследования очистки нагретых газов показали, что с увеличением времени очистки эффективность падает практически до нуля, что, предположительно, обусловлено конденсацией жидкой фракции бензола на поверхности сорбента. |
|
||||
| Ключевые слова: зола уноса, политетрафторэтилен, активированный уголь, адсорбция, аммиак, бензол |
|||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-110-117 | |||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
|||||
|
|||||
2022 г., № 4 |
|||||
Переработка отходов первичных химических источников тока |
|||||
| С.Л. Фукс, С.В. Девятерикова |
|||||
| ВятГУ | |||||
| Проблема утилизации отработанных химических источников тока (батареек) в настоящее время стоит до- статочно остро из-за их огромного количества. Батарейки нельзя утилизировать с твёрдыми коммунальными отходами, так как после разрушения корпуса в условиях повышенной влажности на полигонах твёрдых комму- нальных отходов в окружающую среду попадают щёлочь и тяжёлые металлы. Токсичные вещества поступают в почву, далее – в грунтовые воды, откуда попадают в водоёмы. Кроме того, при возгорании свалок из батареек возможно выделение в атмосферный воздух диоксинов. Тем не менее отработанный химический источник тока (ХИТ) – это концентрат металлов, которые следует выделять для повторного использования. Остаток после выде- ления металлов (шлам) также требует грамотной утилизации. В работе подобраны условия переработки первичных цинк-марганцевых ХИТ. Отработанные ХИТ дробили, разделяли компоненты на металлические составляющие (стальной корпус, цинковый токоподвод) и неметаллические (активная масса). Из активной массы выделяли гидроксиды и соли железа, цинка и марганца, а остаток высушивали в сушильной печи до постоянной массы. В порошке активной массы, оставшемся после извлечения металлов, сканирующим электронным микроскопом со встроенным датчиком энергодисперсионного анализа определяли морфологию частиц, а также элементный состав. Порошок активной массы после термообработки при 250–300 оС и фракционирования применён в составе композитов на основе полиэтилена высокого давления. Композит высокой твёрдости получали при смешении 275 г полиэтилена высокого давления и 100 г обработанной активной массы ХИТ. Средняя величина микротвёрдости композита практически в 2 раза выше, чем у материалов сравнения, и составляет 70,99±0,04 кг/мм2. |
|
||||
| Ключевые слова: химические источники тока, утилизация химических источников тока, активная масса |
|||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2022-4-119-123 | |||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
|||||
|
|||||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
|
||||||||
