Аптымізацыя структуры порістага вугляроду-II

Вітаем на нашым сайце, дзе вы можаце атрымаць інфармацыю пра сваю прадукцыю і кансультацыі.

Наш вэб-сайт:https://www.vet-china.com/

 

У гэтай працы аналізуецца бягучы рынак актываванага вугалю, праводзіцца паглыблены аналіз сыравіны актываванага вугалю, прадстаўляюцца метады характарыстыкі структуры пор, метады вытворчасці, фактары ўплыву і прагрэс ужывання актываванага вугалю, а таксама разглядаюцца вынікі даследаванняў тэхналогіі аптымізацыі структуры пор актываванага вугалю, накіраваныя на садзейнічанне большай ролі актываванага вугалю ва ўжыванні зялёных і нізкавугляродных тэхналогій.

640 (4)

 

Падрыхтоўка актываванага вугалю

Звычайна падрыхтоўка актываванага вугалю падзяляецца на два этапы: карбанізацыя і актывацыя.

 

Працэс карбанізацыі

Карбанізацыя — гэта працэс награвання сырога вугалю пры высокай тэмпературы пад абаронай інэртнага газу для раскладання яго лятучых рэчываў і атрымання прамежкавых карбанізаваных прадуктаў. Карбанізацыя можа дасягнуць чаканай мэты шляхам карэкціроўкі параметраў працэсу. Даследаванні паказалі, што тэмпература актывацыі з'яўляецца ключавым параметрам працэсу, які ўплывае на ўласцівасці карбанізацыі. Цзе Цян і інш. вывучалі ўплыў хуткасці награвання пры карбанізацыі на прадукцыйнасць актываванага вугалю ў муфельнай печы і выявілі, што больш нізкая хуткасць дапамагае палепшыць выхад карбанізаваных матэрыялаў і атрымаць высакаякасныя матэрыялы.

 

Працэс актывацыі

Карбанізацыя можа прывесці да ўтварэння мікракрышталічнай структуры сыравіны, падобнай да графіту, і стварэння першаснай порыстай структуры. Аднак гэтыя пары парушаюцца або блакуюцца і зачыняюцца іншымі рэчывамі, што прыводзіць да невялікай удзельнай плошчы паверхні і патрабуе далейшай актывацыі. Актывацыя - гэта працэс далейшага ўзбагачэння порыстай структуры карбанізаванага прадукту, які ў асноўным ажыццяўляецца праз хімічную рэакцыю паміж актыватарам і сыравінай: гэта можа спрыяць утварэнню порыстай мікракрышталічнай структуры.

Актывацыя ў асноўным праходзіць праз тры этапы ў працэсе ўзбагачэння пор матэрыялу:
(1) Адкрыццё першапачаткова закрытых пор (праз пары);
(2) Пашырэнне першапачатковых пор (пашырэнне пор);
(3) Утварэнне новых пор (стварэнне пор);

Гэтыя тры эфекты не ажыццяўляюцца паасобку, а адбываюцца адначасова і сінергічна. У цэлым, пары і іх стварэнне спрыяюць павелічэнню колькасці пор, асабліва мікрапор, што спрыяе атрыманню порыстых матэрыялаў з высокай порыстасцю і вялікай удзельнай плошчай паверхні, у той час як празмернае пашырэнне пор прывядзе да іх зліцця і злучэння, ператвараючы мікрапоры ў большыя пары. Такім чынам, каб атрымаць матэрыялы з актываванага вугалю з развітымі порамі і вялікай удзельнай плошчай паверхні, неабходна пазбягаць празмернай актывацыі. Звычайна выкарыстоўваюцца метады актывацыі актываванага вугалю: хімічны, фізічны і фізіка-хімічны.

 

Метад хімічнай актывацыі

Метад хімічнай актывацыі — гэта метад дадання хімічных рэагентаў да сыравіны, а затым іх награвання шляхам увядзення ахоўных газаў, такіх як N2 і Ar, у награвальную печ для іх адначасовай карбанізацыі і актывацыі. Звычайна выкарыстоўваюцца актыватары NaOH, KOH і H3PO4. Метад хімічнай актывацыі мае перавагі нізкай тэмпературы актывацыі і высокага выхаду, але таксама мае такія праблемы, як моцная карозія, цяжкасці з выдаленнем паверхневых рэагентаў і сур'ёзнае забруджванне навакольнага асяроддзя.

 

Метад фізічнай актывацыі

Метад фізічнай актывацыі азначае карбанізацыю сыравіны непасрэдна ў печы, а затым рэакцыю з газамі, такімі як CO2 і H20, якія ўводзяцца пры высокай тэмпературы, для дасягнення мэты павелічэння і пашырэння пор, але метад фізічнай актывацыі мае дрэнную кантраляванасць структуры пор. Сярод іх CO2 шырока выкарыстоўваецца ў падрыхтоўцы актываванага вугалю, таму што ён чысты, лёгкадаступны і нізкі кошт. Выкарыстоўваючы карбанізаваную шкарлупіну какосавага арэха ў якасці сыравіны і актывуючы яе з дапамогай CO2, атрымліваецца актываваны вугаль з развітымі мікрапорамі, з удзельнай плошчай паверхні і агульным аб'ёмам пор 1653 м2·г-1 і 0,1045 см3·г-1 адпаведна. Характарыстыкі дасягнулі стандарту выкарыстання актываванага вугалю для двухслаёвых кандэнсатараў.

640 (1)

Для атрымання суперактываванага вугалю мушмулу актывавалі з дапамогай CO2. Пасля актывацыі пры тэмпературы 1100℃ на працягу 30 хвілін удзельная плошча паверхні і агульны аб'ём пор дасягнулі 3500 м²·г-1 і 1,84 см³·г-1 адпаведна. Для другаснай актывацыі камерцыйнага актываванага вугалю з какосавай шкарлупіны выкарыстоўвалі CO2. Пасля актывацыі мікрапоры гатовага прадукту звузіліся, аб'ём мікрапор павялічыўся з 0,21 см³·г-1 да 0,27 см³·г-1, удзельная плошча паверхні павялічылася з 627,22 м²·г-1 да 822,71 м²·г-1, а адсарбцыйная здольнасць фенолу павялічылася на 23,77%.

640 (3)

Іншыя навукоўцы вывучалі асноўныя фактары кіравання працэсам актывацыі CO2. Махамад і інш. [21] выявілі, што тэмпература з'яўляецца асноўным фактарам уплыву пры выкарыстанні CO2 для актывацыі гумовых пілавін. Удзельная плошча паверхні, аб'ём пор і мікрапорыстасць гатовага прадукту спачатку павялічваліся, а затым памяншаліся з павышэннем тэмпературы. Чэн Сонг і інш. [22] выкарысталі метадалогію паверхні водгуку для аналізу працэсу актывацыі CO2 шкарлупіны арэхаў макадаміі. Вынікі паказалі, што тэмпература актывацыі і час актывацыі аказваюць найбольшы ўплыў на развіццё мікрапор актываванага вугалю.


Час публікацыі: 27 жніўня 2024 г.
Інтэрнэт-чат у WhatsApp!