Новости отрасли

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета разработали первое сорбент-изделие с использованием 3D-печати. Технология может помочь в создании более компактных, долговечных и эффективных установок, что станет альтернативой существующим сейчас методам очистки газовых и жидких сред в промышленности, сообщили в пресс-службе университета.
"Материаловеды Передовой инженерной школы СПбГУ впервые создали сорбционное блочное изделие с использованием аддитивных технологий, что позволяет задавать его структуру и эксплуатационные свойства. Оно более устойчиво к механическим воздействиям, быстрее насыщается и показывает меньшее гидравлическое сопротивление, что важно для использования в химической, нефтеперерабатывающей, электронной и других видах промышленности", - говорится в сообщении.
Уточняется, что сорбционно активные материалы применяют для очистки жидкости, в том числе воды, газовых сред, сырья и готовых продуктов в различных отраслях. Широко используются адсорбенты - материалы, поглощающие вещества всей своей поверхностью. Эффективность адсорбента зависит от его характеристик: размера и объема пор, распределения их объема по размеру, химического состава и свойств поверхности.
По данным пресс-службы, в промышленных установках преимущественно используют адсорбенты гранулированной или дробленой формы, как правило - в виде насыпной шихты. Однако она подвержена влиянию внешних воздействий, в результате которых гранулы постепенно разрушаются. Из-за этого снижается качество очистки, а также может выйти из строя оборудование.
По словам ученых, решить эту проблему могут блочные углеродные адсорбенты. Их создают с использованием аддитивных технологий, что позволяет послойно формировать конструкцию материала, управлять его структурой и эксплуатационными свойствами. Такие адсорбенты более устойчивы к механическим воздействиям. Особенно перспективными считаются блоки с сотовой структурой, потому что они, в отличие от насыпных аналогов, характеризуются меньшими диффузионными ограничениями и более низким гидравлическим сопротивлением, что повышает эффективность их работы в динамических условиях.
О разработке
Как рассказали в вузе, ученые СПбГУ в своей разработке исследовали три метода: DIW-печать пастами, стереолитографию и селективное лазерное спекание. По их словам, первые две технологии - экструзионная печать и фотополимеризация - применимы для получения пористых углеродных изделий, но возможности методов ограничены стоимостью сырья.
Для метода селективного лазерного спекания ученые исследовали наиболее эффективную порошковую смесь, которая должна содержать высокоуглеродистый неплавкий наполнитель и термореактивное связующее. В качестве первого компонента выбрали антрацит - каменный уголь высшей степени метаморфизма. Термореактивным связующим послужили новолачные фенолформальдегидные смолы. Эти две составляющих в соотношении 60% и 40% соответственно показали оптимальную прочность получаемых изделий и качество 3D-печати.
Источник: ТАСС