Barka da zuwa shafin yanar gizon mu don samun bayanai game da samfura da shawarwari.
Shafin yanar gizon mu:https://www.vet-china.com/
Hanyar kunnawa ta jiki da sinadarai
Hanyar kunnawa ta jiki da sinadarai tana nufin hanyar shirya kayan da ke da ramuka ta hanyar haɗa hanyoyin kunnawa guda biyu da ke sama. Gabaɗaya, ana fara kunna sinadarai, sannan a fara kunna jiki. Da farko a jiƙa cellulose a cikin maganin H3PO4 mai nauyin 68% ~ 85% a 85℃ na tsawon awanni 2, sannan a saka shi a cikin tanda mai murfi na tsawon awanni 4, sannan a kunna shi da CO2. Yankin musamman na carbon da aka kunna da aka samu ya kai 3700m2·g-1. Yi ƙoƙarin amfani da zare na sisal a matsayin kayan da aka samo, sannan a kunna zaren carbon da aka kunna (ACF) da aka samu ta hanyar kunna H3PO4 sau ɗaya, a dumama shi zuwa 830℃ ƙarƙashin kariyar N2, sannan a yi amfani da tururin ruwa a matsayin mai kunnawa don kunnawa na biyu. An inganta takamaiman yankin saman ACF da aka samu bayan mintuna 60 na kunnawa sosai.
Halayen aikin tsarin ramuka na kunnawacarbon
An nuna hanyoyin tantance aikin carbon da aka saba amfani da su da kuma umarnin amfani da su a cikin Jadawali na 2. Ana iya gwada halayen tsarin rami na kayan daga fannoni biyu: nazarin bayanai da nazarin hoto.
Ci gaban bincike na fasahar inganta tsarin ramuka na carbon da aka kunna
Duk da cewa carbon da aka kunna yana da ramuka masu yawa da kuma babban yanki na saman, yana da kyakkyawan aiki a fannoni da yawa. Duk da haka, saboda yawan zaɓin kayan da aka samar da shi da kuma yanayin shiri mai rikitarwa, kayayyakin da aka gama gabaɗaya suna da rashin amfani na tsarin ramuka masu rikitarwa, yankin musamman na saman, rarraba girman ramuka mara kyau, da ƙarancin halayen sinadarai na saman. Saboda haka, akwai rashin amfani kamar babban adadin da kuma sauƙin daidaitawa a cikin tsarin aikace-aikacen, wanda ba zai iya biyan buƙatun kasuwa ba. Saboda haka, yana da matuƙar mahimmanci a inganta da daidaita tsarin da kuma inganta cikakken aikin amfani da shi. Hanyoyin da aka saba amfani da su don ingantawa da daidaita tsarin ramuka sun haɗa da daidaita sinadarai, haɗa polymer, da kuma daidaita kunna catalytic.
Fasahar daidaita sinadarai
Fasahar daidaita sinadarai tana nufin tsarin kunnawa na biyu (gyara) kayan da aka samu bayan kunnawa da sinadaran sinadarai, lalata ramukan asali, faɗaɗa ƙananan ramuka, ko ƙara ƙirƙirar sabbin ƙananan ramuka don ƙara takamaiman yankin saman da tsarin ramuka na kayan. Gabaɗaya, samfurin da aka gama na kunnawa ɗaya yawanci ana nutsar da shi cikin ruwan sinadarai sau 0.5 ~ 4 don daidaita tsarin rami da ƙara takamaiman yankin saman. Ana iya amfani da duk nau'ikan ruwan acid da alkali azaman kayan aiki don kunnawa na biyu.
Fasahar gyaran iskar shaka ta saman acid
Gyaran iskar shaka a saman acid wata hanya ce da aka saba amfani da ita. A yanayin zafi mai dacewa, sinadarai masu hana acid za su iya wadatar da ramuka a cikin carbon da aka kunna, su inganta girman ramuka, sannan su cire ramukan da suka toshe. A halin yanzu, binciken cikin gida da na waje ya fi mayar da hankali kan gyaran sinadarai marasa sinadarai. HN03 wani sinadari ne da ake amfani da shi akai-akai, kuma masana da yawa suna amfani da HN03 don gyara carbon da aka kunna. Tong Li et al. [28] sun gano cewa HN03 na iya ƙara yawan ƙungiyoyin aiki masu ɗauke da iskar oxygen da nitrogen a saman carbon da aka kunna da kuma inganta tasirin shaye-shayen mercury.
Bayan an gyara carbon da aka kunna da HN03, an rage girman takamaiman saman carbon da aka kunna daga 652m2·g-1 zuwa 241m2·g-1, matsakaicin girman rami ya karu daga 1.27nm zuwa 1.641nm, kuma karfin shaye-shayen benzophenone a cikin man fetur da aka kwaikwayi ya karu da 33.7%. Ana canza carbon da aka kunna da itace tare da yawan HN03 10% da 70%. Sakamakon ya nuna cewa takamaiman yankin saman carbon da aka kunna da aka gyara da 10% HN03 ya karu daga 925.45m2·g-1 zuwa 960.52m2·g-1; bayan an gyara da 70% HN03, takamaiman yankin saman ya ragu zuwa 935.89m2·g-1. Yawan cire Cu2+ ta hanyar carbon da aka kunna da aka gyara da yawan HN03 guda biyu sun wuce 70% da 90%, bi da bi.
Ga carbon da aka kunna da ake amfani da shi a fagen shaƙatawa, tasirin shaƙatawa ba wai kawai ya dogara da tsarin rami ba har ma da halayen sinadarai na saman mai shaƙatawa. Tsarin ramin yana ƙayyade takamaiman yankin saman da ƙarfin shaƙatawa na carbon da aka kunna, yayin da halayen sinadarai na saman ke shafar hulɗar tsakanin carbon da aka kunna da adsorbate. A ƙarshe an gano cewa gyaran acid na carbon da aka kunna ba wai kawai zai iya daidaita tsarin ramin da ke cikin carbon da aka kunna da kuma share ramukan da aka toshe ba, har ma yana ƙara yawan ƙungiyoyin acid a saman kayan kuma yana haɓaka polarity da hydrophilicity na saman. Ƙarfin shaƙatawa na EDTA ta hanyar carbon da aka kunna da HCI ya inganta ya ƙaru da kashi 49.5% idan aka kwatanta da wanda aka yi kafin gyara, wanda ya fi na gyaran HNO3 kyau.
An gyara carbon da aka kunna a kasuwa tare da HNO3 da H2O2 bi da bi! Takamaiman yankunan saman bayan an gyara su ne kashi 91.3% da 80.8% na waɗanda aka gyara kafin a gyara su, bi da bi. An ƙara sabbin ƙungiyoyin aiki masu ɗauke da iskar oxygen kamar carboxyl, carbonyl da phenol a saman. Ƙarfin sha na nitrobenzene ta hanyar gyaran HNO3 shine mafi kyau, wanda ya ninka sau 3.3 kafin a gyara shi. An gano cewa ƙaruwar abubuwan da ke cikin ƙungiyoyin aiki masu ɗauke da iskar oxygen a cikin carbon da aka kunna bayan an gyara acid ya haifar da ƙaruwar adadin wuraren aiki a saman, wanda hakan ya yi tasiri kai tsaye kan inganta ƙarfin sha na mai da hankali kan adsorbate.
Idan aka kwatanta da acid marasa amfani, akwai rahotanni kaɗan kan gyaran acid na organic na carbon da aka kunna. Kwatanta tasirin gyaran acid na organic akan halayen tsarin rami na carbon da aka kunna da kuma shaƙar methanol. Bayan gyara, takamaiman yankin saman da jimlar girman rami na carbon da aka kunna ya ragu. Yayin da acid ɗin ya fi ƙarfi, haka nan raguwar ta fi girma. Bayan gyara da oxalic acid, tartaric acid da citric acid, takamaiman yankin saman carbon da aka kunna ya ragu daga 898.59m2·g-1 zuwa 788.03m2·g-1, 685.16m2·g-1 da 622.98m2·g-1 bi da bi. Duk da haka, ƙananan porosity na carbon da aka kunna ya ƙaru bayan gyara. Ƙananan porosity na carbon da aka kunna wanda aka gyara da citric acid ya ƙaru daga 75.9% zuwa 81.5%.
Gyaran sinadarin oxalic acid da tartaric acid suna da amfani ga shaƙar methanol, yayin da citric acid ke da tasirin hana shi. Duk da haka, J.Paul Chen da abokan aikinsa [35] sun gano cewa carbon da aka kunna wanda aka gyara da citric acid na iya haɓaka shaƙar ions na jan ƙarfe. Lin Tang da abokan aikinsa [36] sun gyara carbon da aka kunna da aka gyara da formic acid, oxalic acid da aminosulfonic acid. Bayan gyara, an rage takamaiman yankin saman da girman rami. An samar da ƙungiyoyin aiki masu ɗauke da iskar oxygen kamar 0-HC-0, C-0 da S=0 a saman samfurin da aka gama, kuma tashoshi marasa daidaito da fararen lu'ulu'u sun bayyana. Ƙarfin shaƙar acetone da isopropanol suma sun ƙaru sosai.
Fasahar gyaran maganin alkaline
Wasu masana sun kuma yi amfani da maganin alkaline don yin kunnawa na biyu akan carbon da aka kunna. Sanya carbon da aka kunna ta hanyar kwal da aka yi amfani da shi a gida tare da maganin Na0H na yawan abubuwa daban-daban don sarrafa tsarin ramin. Sakamakon ya nuna cewa ƙarancin yawan alkali yana da tasiri ga ƙaruwa da faɗaɗa ramin. An sami mafi kyawun sakamako lokacin da yawan taro ya kasance 20%. Carbon da aka kunna yana da mafi girman yankin saman (681m2·g-1) da girman ramin (0.5916cm3·g-1). Lokacin da yawan Na0H ya wuce 20%, tsarin ramin carbon da aka kunna yana lalacewa kuma sigogin tsarin ramin sun fara raguwa. Wannan saboda yawan yawan maganin Na0H zai lalata kwarangwal ɗin carbon kuma adadi mai yawa na ramuka za su ruguje.
Shirya carbon mai aiki mai ƙarfi ta hanyar haɗa polymer. Abubuwan da suka fara sune resin furfural da furfuryl alcohol, kuma ethylene glycol shine wakilin samar da rami. An sarrafa tsarin ramin ta hanyar daidaita abubuwan da ke cikin polymers guda uku, kuma an sami wani abu mai rami mai girman rami tsakanin 0.008 da 5 μm. Wasu masana sun tabbatar da cewa ana iya haɗa fim ɗin polyurethane-imide (PUI) don samar da fim ɗin carbon, kuma ana iya sarrafa tsarin ramin ta hanyar canza tsarin kwayoyin halitta na prepolymer polyurethane (PU) [41]. Lokacin da aka dumama PUI zuwa 200°C, za a samar da PU da polyimide (PI). Lokacin da zafin zafin maganin zafi ya tashi zuwa 400°C, pyrolysis na PU yana samar da iskar gas, wanda ke haifar da samuwar tsarin rami akan fim ɗin PI. Bayan carbonization, ana samun fim ɗin carbon. Bugu da ƙari, hanyar haɗa polymer ɗin na iya inganta wasu halaye na zahiri da na injiniya na kayan zuwa wani mataki.
Fasahar daidaita kunnawar catalytic
Fasahar daidaita kunna catalytic a zahiri haɗakar hanyar kunna sinadarai ce da kuma hanyar kunna iskar gas mai zafi. Gabaɗaya, ana ƙara sinadarai a cikin kayan albarkatun ƙasa azaman masu haɓaka sinadarai, kuma ana amfani da masu haɓaka sinadarai don taimakawa tsarin kunna carbon ko don samun kayan carbon mai ramuka. Gabaɗaya, ƙarfe gabaɗaya yana da tasirin catalytic, amma tasirin catalytic ya bambanta.
A zahiri, yawanci babu wata iyaka a bayyane tsakanin tsarin kunna sinadarai da kuma tsarin kunna catalytic na kayan da ke da ramuka. Wannan saboda duka hanyoyin suna ƙara reagents yayin aikin carbonization da kunnawa. Takamaiman rawar da waɗannan reagents ke takawa yana tantance ko hanyar tana cikin rukunin kunna catalytic.
Tsarin sinadarin carbon mai ramuka, halayen zahiri da sinadarai na mai kara kuzari, yanayin amsawar mai kara kuzari da kuma hanyar loda mai kara kuzari duk suna iya samun tasiri daban-daban kan tasirin tsari. Ta amfani da kwal din bituminous a matsayin kayan da aka samar, Mn (N03)2 da Cu (N03)2 a matsayin masu kara kuzari na iya shirya kayan da ke dauke da sinadarin karfe. Adadin sinadarin karfe mai dacewa na iya inganta girman rami da girman rami, amma tasirin mai kara kuzari na karafa daban-daban ya dan bambanta. Cu (N03)2 na iya inganta ci gaban ramuka a cikin kewayon 1.5 ~ 2.0nm. Bugu da kari, sinadarin karfe da gishirin da ba su da sinadarai a cikin tokar kayan za su kuma taka rawa wajen kara kuzari a cikin tsarin kunnawa. Xie Qiang et al. [42] sun yi imanin cewa amsawar kunna mai kara kuzari na abubuwa kamar calcium da iron a cikin kwayoyin halitta marasa sinadarai na iya inganta ci gaban ramuka. Lokacin da abun cikin wadannan abubuwa guda biyu ya yi yawa, yawan matsakaicin ramuka da manyan ramuka a cikin samfurin yana karuwa sosai.
Kammalawa
Duk da cewa carbon mai kunnawa, a matsayin kayan carbon mai ramuka masu kore da aka fi amfani da su, ya taka muhimmiyar rawa a masana'antu da rayuwa, har yanzu yana da babban damar inganta fadada kayan masarufi, rage farashi, inganta inganci, inganta makamashi, tsawaita rayuwa da inganta ƙarfi. Nemo kayan carbon mai inganci da araha, haɓaka fasahar samar da carbon mai aiki mai tsafta da inganci, da ingantawa da daidaita tsarin rami na carbon mai aiki bisa ga fannoni daban-daban na aikace-aikace zai zama muhimmin alkibla don inganta ingancin kayayyakin carbon da aka kunna da kuma haɓaka ci gaban masana'antar carbon mai aiki mai inganci.
Lokacin Saƙo: Agusta-27-2024