Croeso i'n gwefan am wybodaeth am gynhyrchion ac ymgynghoriad.
Ein gwefan:https://www.vet-china.com/
Dull actifadu ffisegol a chemegol
Mae dull actifadu ffisegol a chemegol yn cyfeirio at y dull o baratoi deunyddiau mandyllog trwy gyfuno'r ddau ddull actifadu uchod. Yn gyffredinol, perfformir actifadu cemegol yn gyntaf, ac yna perfformir actifadu ffisegol. Yn gyntaf, socian cellwlos mewn hydoddiant 68% ~ 85% H3PO4 ar 85 ℃ am 2 awr, yna ei garboneiddio mewn ffwrnais muffle am 4 awr, ac yna ei actifadu â CO2. Roedd arwynebedd penodol y carbon wedi'i actifadu a gafwyd mor uchel â 3700m2·g-1. Ceisiwch ddefnyddio ffibr sisal fel deunydd crai, ac actifadu'r ffibr carbon wedi'i actifadu (ACF) a gafwyd trwy actifadu H3PO4 unwaith, ei gynhesu i 830 ℃ o dan amddiffyniad N2, ac yna defnyddio anwedd dŵr fel actifadu ar gyfer actifadu eilaidd. Gwellodd arwynebedd penodol ACF a gafwyd ar ôl 60 munud o actifadu yn sylweddol.
Nodweddu perfformiad strwythur mandwll mewn wedi'i actifaducarbon
Dangosir dulliau nodweddu perfformiad carbon wedi'i actifadu a ddefnyddir yn gyffredin a chyfarwyddiadau cymhwyso yn Nhabl 2. Gellir profi nodweddion strwythur mandwll y deunydd o ddau agwedd: dadansoddi data a dadansoddi delweddau.
Ymchwil i gynnydd technoleg optimeiddio strwythur mandwll carbon wedi'i actifadu
Er bod gan garbon wedi'i actifadu mandyllau cyfoethog ac arwynebedd penodol enfawr, mae ganddo berfformiad rhagorol mewn sawl maes. Fodd bynnag, oherwydd ei ddetholiad eang o ddeunyddiau crai ac amodau paratoi cymhleth, mae gan y cynhyrchion gorffenedig anfanteision fel arfer strwythur mandyllau anhrefnus, arwynebedd penodol gwahanol, dosbarthiad maint mandyllau anhrefnus, a phriodweddau cemegol arwyneb cyfyngedig. Felly, mae anfanteision fel dos mawr ac addasrwydd cul yn y broses gymhwyso, na allant fodloni gofynion y farchnad. Felly, mae o arwyddocâd ymarferol mawr i optimeiddio a rheoleiddio'r strwythur a gwella ei berfformiad defnydd cynhwysfawr. Ymhlith y dulliau a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer optimeiddio a rheoleiddio strwythur mandyllau mae rheoleiddio cemegol, cymysgu polymerau, a rheoleiddio actifadu catalytig.
Technoleg rheoleiddio cemegol
Mae technoleg rheoleiddio cemegol yn cyfeirio at y broses o actifadu eilaidd (addasu) deunyddiau mandyllog a geir ar ôl eu actifadu ag adweithyddion cemegol, gan erydu'r mandyllau gwreiddiol, ehangu'r microfandyllau, neu greu microfandyllau newydd ymhellach i gynyddu arwynebedd penodol a strwythur mandyllau'r deunydd. Yn gyffredinol, mae cynnyrch gorffenedig un actifadu fel arfer yn cael ei drochi mewn 0.5 ~ 4 gwaith o doddiant cemegol i reoleiddio strwythur y mandyllau a chynyddu'r arwynebedd penodol. Gellir defnyddio pob math o doddiannau asid ac alcali fel adweithyddion ar gyfer actifadu eilaidd.
Technoleg addasu ocsidiad arwyneb asid
Mae addasu ocsidiad arwyneb asid yn ddull rheoleiddio a ddefnyddir yn gyffredin. Ar dymheredd priodol, gall ocsidyddion asid gyfoethogi'r mandyllau y tu mewn i garbon wedi'i actifadu, gwella maint ei fandyllau, a charthu mandyllau blocedig. Ar hyn o bryd, mae ymchwil domestig a thramor yn canolbwyntio'n bennaf ar addasu asidau anorganig. Mae HN03 yn ocsidydd a ddefnyddir yn gyffredin, ac mae llawer o ysgolheigion yn defnyddio HN03 i addasu carbon wedi'i actifadu. Canfu Tong Li et al. [28] y gall HN03 gynyddu cynnwys grwpiau swyddogaethol sy'n cynnwys ocsigen a nitrogen ar wyneb carbon wedi'i actifadu a gwella effaith amsugno mercwri.
Wrth addasu carbon wedi'i actifadu gyda HN03, ar ôl ei addasu, gostyngodd arwynebedd penodol y carbon wedi'i actifadu o 652m2·g-1 i 241m2·g-1, cynyddodd maint cyfartalog y mandwll o 1.27nm i 1.641nm, a chynyddodd capasiti amsugno bensoffenon mewn gasoline efelychiedig 33.7%. Wrth addasu carbon wedi'i actifadu pren gyda chrynodiad cyfaint o 10% a 70% o HN03, yn y drefn honno. Mae'r canlyniadau'n dangos bod arwynebedd penodol y carbon wedi'i actifadu wedi'i addasu gyda 10% HN03 wedi cynyddu o 925.45m2·g-1 i 960.52m2·g-1; ar ôl ei addasu gyda 70% HN03, gostyngodd yr arwynebedd penodol i 935.89m2·g-1. Roedd cyfraddau tynnu Cu2+ gan garbon wedi'i actifadu wedi'i addasu gyda dau grynodiad o HN03 yn uwch na 70% a 90%, yn y drefn honno.
Ar gyfer carbon wedi'i actifadu a ddefnyddir ym maes amsugno, mae'r effaith amsugno yn dibynnu nid yn unig ar strwythur y mandwll ond hefyd ar briodweddau cemegol arwyneb yr amsugnydd. Mae strwythur y mandwll yn pennu arwynebedd penodol a chynhwysedd amsugno carbon wedi'i actifadu, tra bod priodweddau cemegol yr wyneb yn effeithio ar y rhyngweithio rhwng carbon wedi'i actifadu a'r amsugnydd. Yn olaf, canfuwyd y gall addasu asid carbon wedi'i actifadu nid yn unig addasu strwythur y mandwll y tu mewn i'r carbon wedi'i actifadu a chlirio'r mandyllau wedi'u blocio, ond hefyd gynyddu cynnwys grwpiau asidig ar wyneb y deunydd a gwella polaredd a hydroffiligrwydd yr wyneb. Cynyddodd cynhwysedd amsugno EDTA gan garbon wedi'i actifadu wedi'i addasu gan HCI 49.5% o'i gymharu â'r hyn cyn yr addasiad, a oedd yn well na chynhwysedd addasiad HNO3.
Carbon wedi'i actifadu masnachol wedi'i addasu gyda HNO3 a H2O2 yn y drefn honno! Roedd yr arwynebau penodol ar ôl addasu yn 91.3% ac 80.8% o'r rhai cyn addasu, yn y drefn honno. Ychwanegwyd grwpiau swyddogaethol newydd sy'n cynnwys ocsigen fel carboxyl, carbonyl a ffenol at yr wyneb. Roedd capasiti amsugno nitrobensen trwy addasu HNO3 y gorau, a oedd 3.3 gwaith yn uwch na chyn addasu. Canfuwyd bod y cynnydd yng nghynnwys grwpiau swyddogaethol sy'n cynnwys ocsigen mewn carbon wedi'i actifadu ar ôl addasu asid wedi arwain at gynnydd yn nifer y pwyntiau gweithredol arwyneb, a gafodd effaith uniongyrchol ar wella capasiti amsugno'r adsorbad targed.
O'i gymharu ag asidau anorganig, ychydig o adroddiadau sydd ar addasu carbon wedi'i actifadu gan asid organig. Cymharwch effeithiau addasu asid organig ar briodweddau strwythur mandwll carbon wedi'i actifadu ac amsugno methanol. Ar ôl addasu, gostyngodd arwynebedd penodol a chyfaint mandwll cyfan carbon wedi'i actifadu. Po gryfaf yr asidedd, y mwyaf yw'r gostyngiad. Ar ôl addasu gydag asid ocsalig, asid tartarig ac asid citrig, gostyngodd arwynebedd penodol carbon wedi'i actifadu o 898.59m2·g-1 i 788.03m2·g-1, 685.16m2·g-1 a 622.98m2·g-1 yn y drefn honno. Fodd bynnag, cynyddodd microfandylledd carbon wedi'i actifadu ar ôl addasu. Cynyddodd microfandylledd carbon wedi'i actifadu wedi'i addasu gydag asid citrig o 75.9% i 81.5%.
Mae addasu asid ocsalig ac asid tartarig yn fuddiol i amsugno methanol, tra bod gan asid citrig effaith ataliol. Fodd bynnag, canfu J.Paul Chen et al. [35] y gall carbon wedi'i actifadu wedi'i addasu ag asid citrig wella amsugno ïonau copr. Addasodd Lin Tang et al. [36] garbon wedi'i actifadu masnachol gydag asid fformig, asid ocsalig ac asid aminosulfonig. Ar ôl ei addasu, gostyngwyd yr arwynebedd penodol a chyfaint y mandwll. Ffurfiwyd grwpiau swyddogaethol sy'n cynnwys ocsigen fel 0-HC-0, C-0 ac S=0 ar wyneb y cynnyrch gorffenedig, ac ymddangosodd sianeli ysgythredig anwastad a chrisialau gwyn. Cynyddodd gallu amsugno ecwilibriwm aseton ac isopropanol yn sylweddol hefyd.
Technoleg addasu toddiant alcalïaidd
Defnyddiodd rhai ysgolheigion doddiant alcalïaidd hefyd i berfformio actifadu eilaidd ar garbon wedi'i actifadu. Trwythwch garbon wedi'i actifadu cartref wedi'i seilio ar lo gyda thoddiant Na0H o wahanol grynodiadau i reoli strwythur y mandyllau. Dangosodd y canlyniadau fod crynodiad alcalïaidd is yn ffafriol i gynyddu ac ehangu mandyllau. Cyflawnwyd yr effaith orau pan oedd y crynodiad màs yn 20%. Y carbon wedi'i actifadu oedd â'r arwynebedd penodol uchaf (681m2·g-1) a chyfaint mandyllau (0.5916cm3·g-1). Pan fydd crynodiad màs Na0H yn fwy na 20%, mae strwythur mandyllau'r carbon wedi'i actifadu yn cael ei ddinistrio ac mae paramedrau strwythur y mandyllau yn dechrau lleihau. Mae hyn oherwydd bydd crynodiad uchel y toddiant Na0H yn cyrydu'r sgerbwd carbon a bydd nifer fawr o fandyllau yn cwympo.
Paratoi carbon wedi'i actifadu perfformiad uchel trwy gymysgu polymerau. Y rhagflaenwyr oedd resin furfural ac alcohol furfuryl, ac ethylene glycol oedd yr asiant ffurfio mandyllau. Rheolwyd strwythur y mandyllau trwy addasu cynnwys y tri pholymer, a chafwyd deunydd mandyllau gyda maint mandyllau rhwng 0.008 a 5 μm. Mae rhai ysgolheigion wedi profi y gellir carboneiddio ffilm polywrethan-imid (PUI) i gael ffilm garbon, a gellir rheoli strwythur y mandyllau trwy newid strwythur moleciwlaidd rhagpolymer polywrethan (PU) [41]. Pan gaiff PUI ei gynhesu i 200°C, cynhyrchir PU a polyimid (PI). Pan fydd tymheredd y driniaeth wres yn codi i 400°C, mae pyrolysis PU yn cynhyrchu nwy, gan arwain at ffurfio strwythur mandyllau ar y ffilm PI. Ar ôl carboneiddio, ceir ffilm garbon. Yn ogystal, gall y dull cymysgu polymerau hefyd wella rhai priodweddau ffisegol a mecanyddol y deunydd i ryw raddau.
Technoleg rheoleiddio actifadu catalytig
Mae technoleg rheoleiddio actifadu catalytig mewn gwirionedd yn gyfuniad o ddull actifadu cemegol a dull actifadu nwy tymheredd uchel. Yn gyffredinol, mae sylweddau cemegol yn cael eu hychwanegu at y deunyddiau crai fel catalyddion, a defnyddir y catalyddion i gynorthwyo'r broses garboneiddio neu actifadu i gael deunyddiau carbon mandyllog. Yn gyffredinol, mae gan fetelau effeithiau catalytig yn gyffredinol, ond mae'r effeithiau catalytig yn amrywio.
Mewn gwirionedd, fel arfer nid oes ffin amlwg rhwng rheoleiddio actifadu cemegol a rheoleiddio actifadu catalytig deunyddiau mandyllog. Mae hyn oherwydd bod y ddau ddull yn ychwanegu adweithyddion yn ystod y broses garboneiddio ac actifadu. Mae rôl benodol yr adweithyddion hyn yn pennu a yw'r dull yn perthyn i'r categori actifadu catalytig.
Gall strwythur y deunydd carbon mandyllog ei hun, priodweddau ffisegol a chemegol y catalydd, amodau'r adwaith catalytig a dull llwytho'r catalydd i gyd gael gwahanol raddau o ddylanwad ar yr effaith rheoleiddio. Gan ddefnyddio glo bitwminaidd fel deunydd crai, gall Mn(N03)2 a Cu(N03)2 fel catalyddion baratoi deunyddiau mandyllog sy'n cynnwys ocsidau metel. Gall y swm priodol o ocsidau metel wella'r mandylledd a chyfaint y mandyllau, ond mae effeithiau catalytig gwahanol fetelau ychydig yn wahanol. Gall Cu(N03)2 hyrwyddo datblygiad mandyllau yn yr ystod o 1.5~2.0nm. Yn ogystal, bydd yr ocsidau metel a'r halwynau anorganig sydd yn lludw'r deunydd crai hefyd yn chwarae rhan catalytig yn y broses actifadu. Credai Xie Qiang et al. [42] y gall adwaith actifadu catalytig elfennau fel calsiwm a haearn mewn mater anorganig hyrwyddo datblygiad mandyllau. Pan fydd cynnwys y ddwy elfen hyn yn rhy uchel, mae cyfran y mandyllau canolig a mawr yn y cynnyrch yn cynyddu'n sylweddol.
Casgliad
Er bod carbon wedi'i actifadu, fel y deunydd carbon mandyllog gwyrdd a ddefnyddir fwyaf eang, wedi chwarae rhan bwysig mewn diwydiant a bywyd, mae ganddo botensial mawr o hyd i wella ehangu deunyddiau crai, lleihau costau, gwella ansawdd, gwella ynni, ymestyn oes a gwella cryfder. Bydd dod o hyd i ddeunyddiau crai carbon wedi'u actifadu o ansawdd uchel a rhad, datblygu technoleg cynhyrchu carbon wedi'i actifadu'n lân ac effeithlon, ac optimeiddio a rheoleiddio strwythur mandyllau carbon wedi'i actifadu yn ôl gwahanol feysydd cymhwysiad yn gyfeiriad pwysig ar gyfer gwella ansawdd cynhyrchion carbon wedi'u actifadu a hyrwyddo datblygiad o ansawdd uchel y diwydiant carbon wedi'i actifadu.
Amser postio: Awst-27-2024