Aktīvā ogle ne tikai ūdens filtriem un gaisa attīrītājiem

Author
Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts

7. marts, 2025. gads

Aktivētā ogle ir plaši izmantota dažādās lietojumprogrammās, piemēram, ūdens attīrīšanā, gaisa filtrēšanā un ķīmiskajā separācijā, galvenokārt tās lielā virsmas laukuma un porainās struktūras dēļ. Tomēr ir svarīgi saprast, kas notiek šajos ļoti porainajos materiālos, jo gaisma tur iekļūt nevar, un citas metodes parasti parāda tikai šo miniatūro oglekļa daļiņu virsmu.

ARMS_activated_carbons (1).jpg
Ph.D. Ance Pļavniece un Dr. sc. ing. Aleksandrs Voļperts 

Viens no galvenajiem Latvijas Valsts Koksnes ķīmijas institūta (LVKĶI) pētniekiem Aleksandra Volperta un Ances Plavnieces pētījumiem ir jaunizveidoto oglekļa materiālu testēšana, izmantojot īpaši izstrādātu slāpekļa gāzes sorbcijas metodi pie ļoti zemām temperatūrām, kas ir 77 K, kas ir gandrīz -200 °C! Viens no svarīgākajiem sorptometrijas aspektiem, pētot aktivētās ogles, ir tās spējas sniegt ieskatu materiāla virsmas laukumā, poru tilpumā un poru izmēru sadalījumā. Veicot sorbcijas eksperimentus ar gāzēm vai šķidrumiem, pētnieki var noteikt, līdz kādam līmenim aktivētā ogle var adsorbēt dažādas vielas. Šie mērījumi atklāj adsorbcijas kapacitāti, kas ir būtiska, lai novērtētu materiāla efektivitāti dažādās lietojumprogrammās, sākot no piesārņotāju noņemšanas no ūdens līdz toksisku gāzu filtrēšanai no gaisa.

Šī metode ir visnozīmīgākā un informatīvākā šiem uzdevumiem ARMS projekta ietvaros, jo aktivētās ogles sorptometrijas pielietojums ir ļoti aktuāls superkondensatoru izstrādei. Superkondensatoru veiktspēja, kas balstās uz aktivētās ogles kā elektrodu materiālu, ir cieši saistīta ar materiāla specifisko virsmas laukumu un poru struktūru. Sorbcijas mērījumi palīdz optimizēt aktivētās ogles īpašības, lai uzlabotu enerģijas uzglabāšanas efektivitāti, cikla stabilitāti un jaudas blīvumu superkondensatoros. Izprotot adsorbcijas raksturlielumus molekulārajā līmenī, pētnieki var izstrādāt aktivētās ogles ar labāku veiktspēju, padarot sorptometriju par būtisku enerģijas uzglabāšanas tehnoloģiju attīstībā.

Sorptometrija palīdz izprast adsorbentu (vielas, kas tiek adsorbētas) un aktivētās ogles virsmas mijiedarbību. Tas ietver tādus faktorus kā adsorbcijas mehānisma veids, vai tas ir fizisks vai ķīmisks, kā arī temperatūras un spiediena ietekmi uz adsorbcijas procesu.

Sorbcijas izoterma parasti tiek iegūta no sorbcijas datiem, lai kvantitatīvāk izskaidrotu šīs mijiedarbības, un tiek piemērotas dažādas teorijas, lai iegūtu nepieciešamās īpašības.

Sorptometrija ir būtisks rīks, lai optimizētu aktivētās ogles sintēzi un pielietojumu, ļaujot pētniekiem precīzi pielāgot un uzlabot to īpašības, lai tās atbilstu konkrētām vajadzībām, piemēram, ARMS projektā – elektrodiem superkondensatoros ar dažādiem elektrolītiem. Sniedzot detalizētus ieskatus adsorbcijas raksturlielumos, tas palīdz izstrādāt efektīvākus un izmaksu ziņā izdevīgākus sorbentus un enerģijas uzglabāšanas materiālus.

saistītie raksti

zinātne

Zinātne dzīvei: Jauna infrastruktūra bioekonomikas pētījumiem

Kas kopīgs kosmētikas krēmam, mājas siltumizolācijai un saplāksnim? Visos šajos produktos var izmantot savienojumus, kas iegūti no bērza tāss. Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta pētnieki sadarbībā ar industrijas partneriem pēta, kā šos dabiskos savienojumus pārvērst jaunās kosmētikas izejvie…

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts

12. marts, 2026. gads

zinātne sabiedrības veselība inovācija

RSU Sabiebrības veselības institūts iesaistās starptautiskā projektā par infekciju izraisīta vēža sloga mazināšanu

Rīgas Stradiņa universitātes (RSU) Sabiedrības veselības institūts (SVI) ir viens no partneriem starptautiskajā EU4Health projektā Eiropas vienotā rīcība stratēģijas veselības intervencēm ar infekcijām saistīta vēža eliminācijai (SHIELD) (European Joint Action on Strategy for Health Interventions t…

Rīgas Stradiņa universitāte

11. marts, 2026. gads

zinātne inovācija sadarbība

Latvijas zinātnieki izstrādā jaunu metodi sepses noteikšanai jaundzimušo urīnā

Sadarbojoties Bērnu klīniskās universitātes slimnīcas (BKUS) ārstiem, Rīgas Stradiņa universitātes (RSU) un Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) zinātniekiem, tiek izstrādāta jauna metode asinssaindēšanās noteikšanai. Tā ļauj noteikt sepsi jaundzimušajiem, izmantojot urīnu, nevis sāpīgās asins analī…

LTV Ziņu dienests | Aija Kinca

5. marts, 2026. gads

zinātne kosmoss drošība

ALPSTAR informatīvā diena veicina izpratni par kosmosa iespējām valsts aizsardzības un drošības stiprināšanā

Šodien, 3.martā, Izglītības un zinātnes ministrijā norisinājās informatīvā diena, kuras ietvaros apsprieda Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) īstenoto ALPSTAR iniciatīvu, kas attīsta  suverēnu un savienotu izlūkošanas un novērošanas infrastruktūru, kas stip…

researchLatvia

3. marts, 2026. gads