ИСТИНА

С развитием современной промышленности выросло потребление энергоресурсов, что в свою очередь послужило причиной разработки новых и интенсивной эксплуатации существующих месторождений нефти. Морская добыча и транспортировка нефти неизбежно связаны с рисками разливов и утечек, поэтому сегодня остро стоит проблема разработки сорбентов жидких углеводородов. Среди существующих пористых материалов, подходящих на роль такого сорбента, особое место занимает пенографит, терморасширенный графитовый материал со своеобразной складчатой морфологией, пористая структура которого представлена в основном макропорами, обеспечивающими высокую сорбционную емкость. Дополнительным преимуществом пенографита является его гидрофобность и возможность вносить разнообразные добавки, оксиды бора, фосфора, металлов в процессе получения материала. Введение в пенографит железосодержащих фаз позволит придать магнитные свойства и обеспечит возможность создания магнитного сорбента для эффективной утилизации разливов углеводородов с помощью внешнего магнитного поля. В работе разработаны способы получения железосодержащего пенографита с частицами α-Fe2O3, FeOОН•2Н2О, Fe3O4 и α-Fe, обладающего высокой пористостью – до 99,9 %, низкой насыпной плотностью – до 2,0 г/л, содержанием железа до 23,0 масс.%, намагниченностью насыщения до 50 эме/г. Показано, что глубокое электрохимическое окисление графита в растворе нитрата железа (III) приводит к образованию материала с минимальной насыпной плотностью. Установлено, что интеркалированием графита хлоридом железа (III) достигается наибольшее содержание железа в пенографите. Установлено, что в процессе пропитки окисленного графита нитратом железа (III) реализуется равномерная сорбция соли железа по поверхности, что обеспечивает наименьший размер нанесенных на пенографите частиц FexOy (до 300 нм). Использование восстановительной атмосферы (CH4 + Ar) при получении железосодержащего пенографита обеспечивает образование ферримагнетика Fe3O4, а восстановление железосодержащего пенографита в атмосфере водорода - ферромагнетика α-Fe. Определены сорбционные емкости образцов пенографита с частицами α-Fe по отношению к октану (до 84 г/г), нефти (до 93 г/г), моторному маслу (до 116 г/г), которые значительно превосходят показатели существующих сорбентов. Установлено, что сорбционная емкость определяется плотностью компактированного пенографита и вязкостью сорбата, и не зависит от содержания железа. Пенографит с магнитными железосодержащими фазами может быть рекомендован в качестве сорбента жидких углеводородов, например, при ликвидации последствий разливов нефти и нефтепродуктов.