CARBON MULTICHANNEL BLOCKS FOR AIR PURIFICATION

Есенгелді Мұсатай; Марат Төлепов

Авторы

Есенгелді Мұсатай Казахский национальный университет им. аль-Фараби https://orcid.org/0000-0001-5329-213X
Марат Төлепов Казахский национальный университет им. аль-Фараби https://orcid.org/0000-0002-6449-9571

Ключевые слова:

углеродные фильтры, рисовая шелуха, многоканальная структура, карбонизация, пористый материал, очистка воздуха

Аннотация

В работе представлен подход к разработке и исследованию многоканальных фильтрующих блоков на основе углеродно-кремниевых материалов, полученных из рисовой шелухи. Применение термохимических методов карбонизации и физической активации позволило получить материал с развитой макро- и микропористой структурой, высокой удельной поверхностью (до 551 м²/г) и значительным объемом пор. Экспериментально установлены оптимальные режимы термообработки, параметры экструзии и щелочной десиликации, обеспечивающие формирование стабильных углеродных блоков с регулярной многоканальной структурой. Проведён анализ аэродинамических и сорбционных характеристик фильтров, включая пылеемкость, сопротивление потоку и эффективность улавливания частиц различной дисперсности. Полученные результаты подтверждают перспективность разработанных блоков для применения в системах промышленной и экологической фильтрации воздуха, особенно в условиях высоких температур и агрессивных сред.

Научная новизна исследования – заключается в разработке и экспериментальной валидации технологии получения многоканальных углеродно-кремниевых фильтрующих блоков из рисовой шелухи с регулируемой пористостью и высокой эффективностью очистки воздуха

Библиографические ссылки

1. YUAN B., LI H. X., WANG G., YU J. B., MA W. K., LIU L. F., LIU Y. S., SHEN Z. J. (2011) PREPARATION AND PROPERTIES OF POROUS SILICON CARBIDE BASED CERAMIC FILTER. CERAMICS INTERNATIONAL 37(2):517–521. HTTPS://DOI.ORG/10.1016/J.CERAMINT.2010.09.031

2. MUTUSHEV A., KAYA A., TULEPOV M., KUDYAROVA Z., BAISEITOV D., MUKHANOV D. (2023) DESIGN AND DEVELOPMENT OF CARBON–SILICON-BASED AIR PURIFICATION FILTERS WITH ANTIBACTERIAL PROPERTIES. MATERIALS 16(1):230. HTTPS://DOI.ORG/10.3390/MA16010230

3. NURALY, A.; MUTUSHEV, A.; TULEIBAYEVA, A.; GONZALEZ-LEAL, J.M. EXPERIMENTAL RESEARCH ON OPTIMIZING CARBON MATERIALS FOR FILTRATION APPLICATIONS IN MEDICINE. CARBON TRENDS 2024, 15,100338. HTTPS://DOI.ORG/10.1016/J.CARTRE.2024.100338

4. ASKARULY, K., AZAT, S., SARTOVA, Z., YELEUOV, M., KERIMKULOVA, A., & BEKSEITOVA, K. (2020). OBTAINING AND CHARACTERIZATION OF AMORPHOUS SILICA FROM RICE HUSK. JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY & METALLURGY, 55(1).

5. ZHANG, Y., CHEN, Z., & LI, X. (2019). CARBON-BASED MATERIALS AS ANTIMICROBIAL AGENTS IN AIR FILTRATION: RECENT ADVANCES AND APPLICATIONS. ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY, 53(13), 7310–7323. . HTTPS://DOI.ORG/.1021/ACS.EST.8B07026

6. SHRESTHA, P. M., & HUMPHREY, J. L. (2022). AIRBORNE TRANSMISSION AND THE ROLE OF AIR PURIFICATION SYSTEMS: EVALUATING ACTIVATED CARBON FILTERS. INDOOR AND BUILT ENVIRONMENT, 31(6), 1729–1740. . HTTPS://DOI.ORG/10.1177/1420326X21106789

7. SUN B., LIN J., ..., SUN D. (2022) IN SITU BIOSYNTHESIS OF BIODEGRADABLE FUNCTIONAL BACTERIAL CELLULOSE FOR HIGH-EFFICIENCY PARTICULATE AIR FILTRATION. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING 10(1):419–428. HTTPS://DOI.ORG/10.1021/ACSSUSCHEMENG.1C07532