Добре дошли на нашия уебсайт за информация относно продуктите и консултации.
Нашият уебсайт:https://www.vet-china.com/
Тази статия анализира настоящия пазар на активен въглен, провежда задълбочен анализ на суровините за активен въглен, представя методите за характеризиране на порестата структура, методите на производство, влияещите фактори и напредъка в приложението на активния въглен, както и разглежда резултатите от изследванията на технологията за оптимизиране на порестата структура на активния въглен, с цел да насърчи активния въглен да играе по-голяма роля в прилагането на зелени и нисковъглеродни технологии.
Приготвяне на активен въглен
Най-общо казано, приготвянето на активен въглен се разделя на два етапа: карбонизация и активиране.
Процес на карбонизация
Карбонизацията се отнася до процеса на нагряване на сурови въглища при висока температура под защитата на инертен газ за разграждане на летливите им вещества и получаване на междинни карбонизирани продукти. Карбонизацията може да постигне очакваната цел чрез регулиране на параметрите на процеса. Проучванията показват, че температурата на активиране е ключов параметър на процеса, влияещ върху свойствата на карбонизацията. Jie Qiang и др. са изследвали влиянието на скоростта на нагряване чрез карбонизация върху производителността на активния въглен в муфелна пещ и са установили, че по-ниската скорост спомага за подобряване на добива на карбонизирани материали и производството на висококачествени материали.
Процес на активиране
Карбонизацията може да накара суровините да образуват микрокристална структура, подобна на графита, и да генерира първична пореста структура. Тези пори обаче са разрушени или блокирани и затворени от други вещества, което води до малка специфична повърхност и изисква допълнителна активация. Активирането е процес на допълнително обогатяване на порестата структура на карбонизирания продукт, който се осъществява главно чрез химическа реакция между активатора и суровината: това може да насърчи образуването на пореста микрокристална структура.
Активирането преминава основно през три етапа в процеса на обогатяване на порите на материала:
(1) Отваряне на първоначално затворените пори (през порите);
(2) Разширяване на оригиналните пори (разширяване на порите);
(3) Образуване на нови пори (създаване на пори);
Тези три ефекта не се осъществяват самостоятелно, а се проявяват едновременно и синергично. Най-общо казано, образуването на пори и създаването на пори благоприятстват увеличаването на броя на порите, особено на микропорите, което е полезно за получаването на порести материали с висока порьозност и голяма специфична повърхност, докато прекомерното разширяване на порите ще доведе до сливане и свързване на порите, превръщайки микропорите в по-големи. Следователно, за да се получат материали с активен въглен с развити пори и голяма специфична повърхност, е необходимо да се избягва прекомерното активиране. Често използваните методи за активиране на активен въглен включват химичен метод, физичен метод и физикохимичен метод.
Метод за химично активиране
Методът на химично активиране се отнася до метод за добавяне на химични реагенти към суровините и последващото им нагряване чрез въвеждане на защитни газове като N2 и Ar в нагревателна пещ за едновременното им карбонизиране и активиране. Често използваните активатори са NaOH, KOH и H3PO4. Методът на химично активиране има предимствата на ниска температура на активиране и висок добив, но също така има проблеми като силна корозия, трудности при отстраняване на повърхностни реагенти и сериозно замърсяване на околната среда.
Метод за физическа активация
Методът на физическа активация се отнася до карбонизиране на суровините директно в пещта и последваща реакция с газове като CO2 и H20, въведени при висока температура, за да се постигне целта на увеличаване и разширяване на порите. Методът на физическа активация има лоша контролируемост на структурата на порите. Сред тях, CO2 се използва широко при получаването на активен въглен, тъй като е чист, лесен за получаване и евтин. Използва се карбонизирана кокосова черупка като суровина и се активира с CO2, за да се получи активен въглен с развити микропори, със специфична повърхност и общ обем на порите съответно 1653 m2·g-1 и 0,1045 cm3·g-1. Производителността достига стандарта за употреба на активен въглен за двуслойни кондензатори.
Активирането на мушмула с CO2 води до получаване на суперактивен въглен. След активиране при 1100℃ в продължение на 30 минути, специфичната повърхност и общият обем на порите достигат съответно 3500 m²·g-1 и 1,84 cm³·g-1. CO2 се използва за вторично активиране на търговски активен въглен от кокосови черупки. След активирането, микропорите на готовия продукт се стесняват, обемът на микропорите се увеличава от 0,21 cm³·g-1 до 0,27 cm³·g-1, специфичната повърхност се увеличава от 627,22 m²·g-1 до 822,71 m²·g-1, а адсорбционният капацитет на фенола се увеличава с 23,77%.
Други учени са изследвали основните контролни фактори на процеса на активиране на CO2. Mohammad et al. [21] са установили, че температурата е основният влияещ фактор, когато CO2 се използва за активиране на каучукови дървени стърготини. Специфичната повърхност, обемът на порите и микропорьозността на готовия продукт първо се увеличават, а след това намаляват с повишаване на температурата. Cheng Song et al. [22] са използвали методология на повърхността на отклик, за да анализират процеса на активиране на CO2 на черупките на макадамия. Резултатите показват, че температурата на активиране и времето за активиране имат най-голямо влияние върху развитието на микропори на активния въглен.
Време на публикуване: 27 август 2024 г.