Научные основы реакционной способности твердых горючих ископаемых и разработка методов получения и физико-химические исследования широкого класса новых функционализированных сорбентов из ископаемых углей для очистки воды, охраны окружающей среды и технологических процессов в разных отраслях промышленности. 2024 - 2025

Актуальность исследований обусловлена тем, что ископаемые угли являются одним из основных сырьевых источников получения активированных углей, в том числе молекулярных и функционализированных сорбентов. Потребность в активированных углях связана с их применением в процессах подготовки питьевой воды, в виноделии, медицинской и химической промышленности, в очистке воздуха, газов, шахтных и промышленных сточных вод от фенолов, пиридиновых оснований, нефтепродуктов, соединений тяжелых металлов. Основными потребителями функционализированных сорбентов, полученных из углей ранней стадии метаморфизма, в частности сульфоуглей (сульфокатионитов на основе сульфированного угля), являются РАО ЕЭС России, Минсельхоз, Минхим, Миннефтехим, коммунально-бытовые предприятия. Ежегодное потребление сульфоуглей в России составляет 15 тыс. т. Объем спроса в активированном угле превышает объем предложения на российском рынке. 2. Описание задач, предлагаемых к решению Разработка научных основ и методов получения новых классов углеродных материалов, в том числе адсорбентов, с определенными целевыми характеристиками для очистки шахтных вод, сточных вод горнорудной промышленности и химических производств от тяжелых металлов и различного рода органических загрязнителей. (Блок 1) Теоретическое и экспериментальное исследование термодинамики и кинетики процессов функционализации органической массы некоксующихся каменных углей, ионного обмена с участием катионитов на основе функционализированных углей. Разработка технологии получения сильнокислотных катионитов из некоксующегося каменного угля (Блок 2). 3. Предполагаемые (ожидаемые) результаты и их возможная практическая значимость (применимость) 2024 год Методика получения композитных углеродных сорбентов на основе некоксующихся каменных углей Кузбасса для очистки сточных вод от органических загрязнителей. Результаты исследования характеристик композитных углеродных сорбентов комплексом физико-химических методов (Блок 1). Лабораторный регламент получения сульфокислотных катионитов (сульфоуглей) из каменных углей Кузбасса (Блок 2). 2025 г Метод расчёта текстурных характеристик композитных сорбентов с использованием математического аппарата фрактального исчисления. Результаты исследования сорбции органических загрязнителей в зависимости от физико-химических и текстурных характеристик углеродных сорбентов (Блок 1). Будут наработаны образцы сульфоуглей, определены их товарные характеристики (катионообменная емкость, селективность, химическая устойчивость, кинетика ионного обмена) сульфокислотных катионитов (сульфоуглей) из каменных углей Кузбасса (Блок 2). Возможная практическая значимость Тема проекта 1022041700001-6 соответствует приоритетным направлениям Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. № 642: пункт 20 подпункт "б" б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии. Практическая значимость результатов состоит в том, что из некоксующихся углей Кемеровской области впервые будут получены углеродные сорбенты и сильнокислотные катиониты, обладающие высокой добавленной стоимостью.