Tere tulemast meie veebisaidile tooteinfo ja konsultatsioonide saamiseks.
Meie veebisait:https://www.vet-china.com/
See artikkel analüüsib praegust aktiivsöe turgu, viib läbi aktiivsöe tooraine põhjaliku analüüsi, tutvustab aktiivsöe pooride struktuuri iseloomustamise meetodeid, tootmismeetodeid, mõjutegureid ja rakenduse edenemist ning annab ülevaate aktiivsöe pooride struktuuri optimeerimise tehnoloogia uurimistulemustest, eesmärgiga edendada aktiivsöe suuremat rolli roheliste ja vähese süsinikuheitega tehnoloogiate rakendamisel.
Aktiveeritud süsiniku valmistamine
Üldiselt jaguneb aktiivsöe valmistamine kahte etappi: karboniseerimine ja aktiveerimine.
Karboniseerimisprotsess
Karboniseerimine viitab toorsöe kuumutamisele kõrgel temperatuuril inertse gaasi kaitse all, et lagundada selle lenduvaid aineid ja saada vaheühendina karboniseeritud tooteid. Karboniseerimisel saab soovitud tulemuse saavutada protsessi parameetrite reguleerimise teel. Uuringud on näidanud, et aktiveerimistemperatuur on peamine protsessi parameeter, mis mõjutab karboniseerimisomadusi. Jie Qiang jt uurisid karboniseerimise kuumutamiskiiruse mõju aktiivsöe jõudlusele muhvelahjus ja leidsid, et madalam kiirus aitab parandada karboniseeritud materjalide saagist ja toota kvaliteetseid materjale.
Aktiveerimisprotsess
Karboniseerimine võib muuta toorained grafiidi sarnaseks mikrokristallilise struktuuriga ja tekitada primaarse pooride struktuuri. Need poorid on aga korrastamata või blokeeritud ja suletud teiste ainetega, mille tulemuseks on väike eripind ja mis vajab edasist aktiveerimist. Aktiveerimine on karboniseeritud toote pooride struktuuri edasise rikastamise protsess, mis toimub peamiselt aktivaatori ja tooraine vahelise keemilise reaktsiooni kaudu: see võib soodustada poorse mikrokristallilise struktuuri moodustumist.
Materjali pooride rikastamise protsessis läbib aktiveerimine peamiselt kolme etappi:
(1) Algselt suletud pooride avamine (läbi pooride);
(2) Algsete pooride suurendamine (pooride laienemine);
(3) Uute pooride moodustumine (pooride loomine);
Need kolm efekti ei avaldu eraldi, vaid esinevad samaaegselt ja sünergiliselt. Üldiselt soodustavad pooride teke ja nende, eriti mikropooride arvu suurenemist, mis on kasulik suure poorsuse ja suure eripinnaga poorsete materjalide valmistamiseks, samas kui liigne pooride laienemine põhjustab pooride ühinemist ja ühendumist, muutes mikropoorid suuremateks poorideks. Seetõttu on arenenud pooride ja suure eripinnaga aktiivsöematerjalide saamiseks vaja vältida liigset aktiveerimist. Tavaliselt kasutatavad aktiivsöe aktiveerimismeetodid hõlmavad keemilist meetodit, füüsikalist meetodit ja füüsikalis-keemilist meetodit.
Keemilise aktiveerimise meetod
Keemilise aktiveerimise meetod viitab meetodile, mille puhul toorainele lisatakse keemilisi reagente ja seejärel kuumutatakse neid kaitsvate gaaside, näiteks N2 ja Ar, abil kuumutusahjus, et neid samaaegselt karboniseerida ja aktiveerida. Tavaliselt kasutatavad aktivaatorid on üldiselt NaOH, KOH ja H3PO4. Keemilise aktiveerimise meetodi eelisteks on madal aktiveerimistemperatuur ja kõrge saagis, kuid sellel on ka probleeme, nagu suur korrosioon, raskused pinnareagentide eemaldamisel ja tõsine keskkonnareostus.
Füüsilise aktiveerimise meetod
Füüsikalise aktiveerimise meetod viitab tooraine karboniseerimisele otse ahjus ja seejärel reageerimisele gaasidega nagu CO2 ja H20, mida juhitakse kõrgel temperatuuril pooride suurendamise ja paisumise eesmärgil. Füüsikalise aktiveerimise meetodil on pooride struktuuri kontrollitavus halb. Nende hulgas on CO2 laialdaselt kasutusel aktiivsöe valmistamisel, kuna see on puhas, kergesti kättesaadav ja odav. Kasutades toorainena karboniseeritud kookospähkli koort ja aktiveerides selle CO2-ga, saadakse aktiivsüsi arenenud mikropooridega, mille eripind ja pooride kogumaht on vastavalt 1653 m2·g-1 ja 0,1045 cm3·g-1. Toimivus saavutas aktiivsöe kasutusstandardi kahekihiliste kondensaatorite jaoks.
Superaktiivsöe valmistamiseks aktiveeriti nesperli kivi. Pärast 30-minutilist aktiveerimist temperatuuril 1100 ℃ saavutati eripind ja pooride kogumaht vastavalt 3500 m²·g-1 ja 1,84 cm³·g-1. Teisese aktiveerimise teostamiseks kasutati CO2 kaubanduslikust kookospähkli koorest aktiivsöest. Pärast aktiveerimist kitsenesid valmistoote mikropoorid, mikropooride maht suurenes 0,21 cm³·g-1-lt 0,27 cm³·g-1-le, eripind suurenes 627,22 m²·g-1-lt 822,71 m²·g-1-le ja fenooli adsorptsioonivõime suurenes 23,77%.
Teised teadlased on uurinud CO2 aktiveerimisprotsessi peamisi kontrollitegureid. Mohammad jt [21] leidsid, et temperatuur on peamine mõjutaja, kui CO2-d kasutatakse kummi saepuru aktiveerimiseks. Valmistoote eripind, pooride maht ja mikropoorsus esmalt suurenesid ja seejärel vähenesid temperatuuri tõustes. Cheng Song jt [22] kasutasid makadaamiapähklite kestade CO2 aktiveerimisprotsessi analüüsimiseks vastuspinna metoodikat. Tulemused näitasid, et aktiveerimistemperatuuril ja aktiveerimisajal on aktiveeritud süsiniku mikropooride arengule suurim mõju.
Postituse aeg: 27. august 2024