Dobrodošli na našu web stranicu za informacije o proizvodima i konsultacije.
Naša web stranica:https://www.vet-china.com/
Ovaj rad analizira trenutno tržište aktivnog uglja, provodi dubinsku analizu sirovina aktivnog uglja, predstavlja metode karakterizacije strukture pora, metode proizvodnje, faktore koji utiču i napredak u primjeni aktivnog uglja, te pregledava rezultate istraživanja tehnologije optimizacije strukture pora aktivnog uglja, s ciljem promoviranja veće uloge aktivnog uglja u primjeni zelenih i niskougljičnih tehnologija.
Priprema aktivnog uglja
Generalno govoreći, priprema aktivnog uglja se dijeli na dvije faze: karbonizaciju i aktivaciju.
Proces karbonizacije
Karbonizacija se odnosi na proces zagrijavanja sirovog uglja na visokoj temperaturi pod zaštitom inertnog plina kako bi se razgradile njegove isparljive tvari i dobili međuprodukti karbonizacije. Karbonizacija može postići očekivani cilj podešavanjem parametara procesa. Studije su pokazale da je temperatura aktivacije ključni parametar procesa koji utječe na svojstva karbonizacije. Jie Qiang i suradnici proučavali su utjecaj brzine zagrijavanja karbonizacijom na performanse aktivnog uglja u mufle peći i otkrili da niža brzina pomaže u poboljšanju prinosa karboniziranih materijala i proizvodnji visokokvalitetnih materijala.
Proces aktivacije
Karbonizacija može dovesti do toga da sirovine formiraju mikrokristalnu strukturu sličnu grafitu i generiraju primarnu strukturu pora. Međutim, ove pore su poremećene ili blokirane i zatvorene drugim supstancama, što rezultira malom specifičnom površinom i zahtijeva daljnju aktivaciju. Aktivacija je proces daljnjeg obogaćivanja strukture pora karboniziranog proizvoda, koji se uglavnom provodi kemijskom reakcijom između aktivatora i sirovine: može potaknuti stvaranje porozne mikrokristalne strukture.
Aktivacija uglavnom prolazi kroz tri faze u procesu obogaćivanja pora materijala:
(1) Otvaranje prvobitno zatvorenih pora (kroz pore);
(2) Proširivanje originalnih pora (ekspanzija pora);
(3) Formiranje novih pora (stvaranje pora);
Ova tri efekta se ne odvijaju samostalno, već se javljaju istovremeno i sinergijski. Generalno govoreći, pore i stvaranje pora pogoduju povećanju broja pora, posebno mikropora, što je korisno za pripremu poroznih materijala sa visokom poroznošću i velikom specifičnom površinom, dok će prekomjerno širenje pora uzrokovati spajanje i povezivanje pora, pretvarajući mikropore u veće pore. Stoga, da bi se dobili materijali od aktivnog uglja sa razvijenim porama i velikom specifičnom površinom, potrebno je izbjegavati prekomjernu aktivaciju. Uobičajeno korištene metode aktivacije aktivnog uglja uključuju hemijsku metodu, fizičku metodu i fizičko-hemijsku metodu.
Metoda hemijske aktivacije
Metoda hemijske aktivacije odnosi se na metodu dodavanja hemijskih reagensa sirovinama, a zatim njihovog zagrijavanja uvođenjem zaštitnih gasova kao što su N2 i Ar u peć za zagrijavanje radi njihove karbonizacije i istovremene aktivacije. Uobičajeno korišteni aktivatori su uglavnom NaOH, KOH i H3P04. Metoda hemijske aktivacije ima prednosti niske temperature aktivacije i visokog prinosa, ali također ima problema kao što su velika korozija, poteškoće u uklanjanju površinskih reagensa i ozbiljno zagađenje okoliša.
Metoda fizičke aktivacije
Metoda fizičke aktivacije odnosi se na karbonizaciju sirovina direktno u peći, a zatim reakciju s plinovima poput CO2 i H20 koji se uvode na visokoj temperaturi kako bi se postigao cilj povećanja i širenja pora, ali metoda fizičke aktivacije ima slabu kontrolu strukture pora. Među njima, CO2 se široko koristi u pripremi aktivnog uglja jer je čist, lako se dobiva i jeftin. Korištenjem karbonizirane ljuske kokosa kao sirovine i aktiviranjem s CO2 priprema se aktivni ugalj s razvijenim mikroporama, sa specifičnom površinom i ukupnim volumenom pora od 1653 m2·g-1 i 0,1045 cm3·g-1, respektivno. Performanse su dostigle standard upotrebe aktivnog uglja za dvoslojne kondenzatore.
Aktiviranjem mušmule pomoću CO2 priprema se superaktivni ugalj. Nakon aktivacije na 1100℃ tokom 30 minuta, specifična površina i ukupni volumen pora dostigli su 3500 m2·g-1 i 1,84 cm3·g-1. CO2 se koristi za sekundarnu aktivaciju komercijalnog aktivnog uglja od kokosove ljuske. Nakon aktivacije, mikropore gotovog proizvoda su se suzile, volumen mikropora se povećao sa 0,21 cm3·g-1 na 0,27 cm3·g-1, specifična površina se povećala sa 627,22 m2·g-1 na 822,71 m2·g-1, a kapacitet adsorpcije fenola se povećao za 23,77%.
Drugi naučnici su proučavali glavne kontrolne faktore procesa aktivacije CO2. Mohammad i saradnici [21] su otkrili da je temperatura glavni faktor uticaja kada se CO2 koristi za aktivaciju gumene piljevine. Specifična površina, volumen pora i mikroporoznost gotovog proizvoda prvo su se povećavali, a zatim smanjivali s porastom temperature. Cheng Song i saradnici [22] su koristili metodologiju odzivne površine za analizu procesa aktivacije CO2 ljuski oraha makadamije. Rezultati su pokazali da temperatura i vrijeme aktivacije imaju najveći uticaj na razvoj mikropora aktivnog uglja.
Vrijeme objave: 27. avg. 2024.