Kev txhim kho ntawm cov qauv porous carbon pore-Ⅰ

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Daim ntawv no tshuaj xyuas kev lag luam carbon activated tam sim no, ua qhov kev tshuaj xyuas tob txog cov khoom siv raw ntawm cov pa roj carbon activated, qhia txog cov qauv pore, cov txheej txheem tsim khoom, cov yam cuam tshuam thiab kev nce qib ntawm kev siv cov pa roj carbon activated, thiab tshuaj xyuas cov txiaj ntsig tshawb fawb ntawm cov txheej txheem optimization pore carbon activated, lub hom phiaj los txhawb cov pa roj carbon activated kom ua lub luag haujlwm loj dua hauv kev siv cov thev naus laus zis ntsuab thiab cov pa roj carbon tsawg.

 

Kev npaj cov pa roj carbon uas ua haujlwm

Feem ntau hais lus, kev npaj cov pa roj carbon activated yog muab faib ua ob theem: carbonization thiab activation

 

Cov txheej txheem carbonization

Kev ua kom cov thee kub yog hais txog cov txheej txheem ntawm kev ua kom cov thee nyoos sov ntawm qhov kub siab nyob rau hauv kev tiv thaiv ntawm cov roj inert kom rhuav tshem nws cov khoom tsis ruaj khov thiab tau txais cov khoom nruab nrab carbonized. Kev ua kom cov thee kub tuaj yeem ua tiav lub hom phiaj xav tau los ntawm kev kho cov txheej txheem. Cov kev tshawb fawb tau qhia tias qhov kub thiab txias ua kom muaj zog yog qhov tseem ceeb ntawm cov txheej txheem cuam tshuam rau cov khoom carbonization. Jie Qiang et al. tau kawm txog qhov cuam tshuam ntawm qhov kub thiab txias carbonization rau kev ua haujlwm ntawm cov pa roj carbon activated hauv lub cub tawg muffle thiab pom tias qhov qis dua pab txhim kho cov txiaj ntsig ntawm cov khoom siv carbonized thiab tsim cov khoom zoo.

 

Cov txheej txheem ua kom muaj zog

Kev ua kom cov khoom siv raw ua cov qauv microcrystalline zoo ib yam li graphite thiab tsim cov qauv pore tseem ceeb. Txawm li cas los xij, cov qhov hws no raug cuam tshuam lossis thaiv thiab kaw los ntawm lwm yam tshuaj, ua rau muaj thaj chaw me me thiab xav tau kev ua kom rov ua dua. Kev ua kom rov ua dua yog cov txheej txheem ntawm kev ua kom cov qauv pore ntawm cov khoom carbonized nplua nuj ntxiv, uas feem ntau yog ua los ntawm kev sib xyaw tshuaj ntawm cov activator thiab cov khoom siv raw: nws tuaj yeem txhawb kev tsim cov qauv microcrystalline porous.

Kev ua kom nquag feem ntau mus txog peb theem hauv cov txheej txheem ntawm kev nplua nuj cov qhov hws ntawm cov khoom siv:
(1) Qhib cov qhov kaw thawj zaug (los ntawm cov qhov hws);
(2) Ua kom cov qhov hws qub loj dua (qhov hws nthuav dav);
(3) Tsim cov qhov tshiab (pore creation);

Peb yam teebmeem no tsis yog ua tiav ib leeg xwb, tab sis tshwm sim tib lub sijhawm thiab ua ke. Feem ntau hais lus, los ntawm cov qhov hws thiab kev tsim cov qhov hws ua rau muaj ntau qhov hws, tshwj xeeb tshaj yog micropores, uas yog qhov zoo rau kev npaj cov khoom siv porous nrog porosity siab thiab thaj chaw loj, thaum qhov nthuav dav ntau dhau yuav ua rau cov qhov hws sib koom ua ke thiab txuas, hloov cov micropores mus rau hauv cov qhov hws loj dua. Yog li ntawd, txhawm rau kom tau txais cov khoom siv carbon activated nrog cov qhov hws tsim thiab thaj chaw loj, nws yog qhov tsim nyog kom tsis txhob ua kom muaj zog ntau dhau. Cov txheej txheem ua kom cov pa roj carbon activated feem ntau suav nrog txoj kev tshuaj lom neeg, txoj kev lub cev thiab txoj kev physicochemical.

 

Txoj kev ua kom muaj tshuaj lom neeg

Txoj kev ua kom muaj tshuaj lom neeg yog hais txog txoj kev ntxiv cov tshuaj reagents rau hauv cov khoom siv raw, thiab tom qab ntawd ua kom sov lawv los ntawm kev qhia cov pa roj tiv thaiv xws li N2 thiab Ar hauv lub cub tawg kom ua kom muaj pa roj carbon thiab ua kom lawv ua haujlwm tib lub sijhawm. Cov activators feem ntau siv yog NaOH, KOH thiab H3P04. Txoj kev ua kom muaj tshuaj lom neeg muaj qhov zoo ntawm qhov kub ua kom tsawg thiab cov txiaj ntsig siab, tab sis nws kuj muaj teeb meem xws li xeb loj, nyuaj rau tshem tawm cov tshuaj reagents saum npoo av thiab muaj kuab paug rau ib puag ncig.

 

Txoj kev ua kom lub cev ua haujlwm

Txoj kev ua kom lub cev ua haujlwm yog hais txog kev ua kom cov khoom siv raw carbonized ncaj qha rau hauv lub cub tawg, thiab tom qab ntawd ua rau cov pa roj xws li CO2 thiab H20 tau qhia ntawm qhov kub siab kom ua tiav lub hom phiaj ntawm kev ua kom cov qhov hws thiab nthuav cov qhov hws, tab sis txoj kev ua kom lub cev ua haujlwm tsis zoo tswj tau cov qauv qhov hws. Ntawm lawv, CO2 yog siv dav hauv kev npaj cov pa roj carbon activated vim nws huv, yooj yim tau txais thiab pheej yig. Siv cov plhaub txiv maj phaub carbonized ua cov khoom siv raw thiab ua kom nws nrog CO2 los npaj cov pa roj carbon activated nrog cov micropores tsim, nrog thaj chaw tshwj xeeb thiab tag nrho cov qhov hws ntawm 1653m2 · g-1 thiab 0.1045cm3 · g-1, raws li. Kev ua tau zoo tau mus txog tus qauv siv ntawm cov pa roj carbon activated rau cov capacitors ob txheej.

Ua kom pob zeb loquat ua haujlwm nrog CO2 los npaj cov pa roj carbon super activated, tom qab ua kom sov ntawm 1100 ℃ rau 30 feeb, thaj chaw tshwj xeeb thiab tag nrho cov qhov ntim tau txog li 3500m2 · g-1 thiab 1.84cm3 · g-1, raws li. Siv CO2 los ua qhov ua kom sov thib ob ntawm cov pa roj carbon ua haujlwm lag luam. Tom qab ua kom sov, cov micropores ntawm cov khoom tiav tau nqaim, qhov ntim micropore nce ntxiv los ntawm 0.21 cm3 · g-1 txog 0.27 cm3 · g-1, thaj chaw tshwj xeeb nce ntxiv los ntawm 627.22 m2 · g-1 txog 822.71 m2 · g-1, thiab lub peev xwm adsorption ntawm phenol tau nce ntxiv 23.77%.

Lwm cov kws tshawb fawb tau kawm txog cov yam tseem ceeb ntawm CO2 activation process. Mohammad et al. [21] pom tias qhov kub thiab txias yog qhov tseem ceeb uas cuam tshuam thaum CO2 siv los ua kom cov roj hmab sawdust ua haujlwm. Lub cheeb tsam tshwj xeeb, qhov ntim ntawm qhov thiab microporosity ntawm cov khoom tiav ua ntej nce thiab tom qab ntawd txo qis nrog qhov kub thiab txias nce. Cheng Song et al. [22] siv cov txheej txheem teb los tshuaj xyuas cov txheej txheem CO2 activation ntawm cov plhaub txiv ntoo macadamia. Cov txiaj ntsig tau qhia tias qhov kub thiab txias ua haujlwm thiab lub sijhawm ua haujlwm muaj feem cuam tshuam loj tshaj plaws rau kev txhim kho ntawm cov pa roj carbon activated micropores.