Üdvözöljük weboldalunkon, ahol termékinformációkat és konzultációt talál.
Weboldalunk:https://www.vet-china.com/
Ez a tanulmány elemzi a jelenlegi aktív szén piacot, mélyrehatóan elemzi az aktív szén alapanyagait, bemutatja az aktív szén pórusszerkezet-jellemzési módszereit, előállítási módszereit, befolyásoló tényezőit és alkalmazásának előrehaladását, valamint áttekintést nyújt az aktív szén pórusszerkezet-optimalizálási technológiájának kutatási eredményeiről, azzal a céllal, hogy az aktív szén nagyobb szerepet játsszon a zöld és alacsony szén-dioxid-kibocsátású technológiák alkalmazásában.
Aktív szén előállítása
Általánosságban elmondható, hogy az aktív szén előállítása két szakaszra oszlik: karbonizálásra és aktiválásra.
Karbonizációs folyamat
A karbonizálás az a folyamat, amelynek során a nyers szenet magas hőmérsékleten, inert gáz védelme alatt hevítik, hogy illékony anyagait lebontsák és közbenső karbonizált termékeket kapjanak. A karbonizálás a kívánt célt a folyamatparaméterek beállításával érheti el. Tanulmányok kimutatták, hogy az aktiválási hőmérséklet kulcsfontosságú folyamatparaméter, amely befolyásolja a karbonizálási tulajdonságokat. Jie Qiang és munkatársai a karbonizálási fűtési sebesség hatását vizsgálták az aktív szén teljesítményére egy kemencében, és azt találták, hogy az alacsonyabb sebesség segít javítani a karbonizált anyagok hozamát és kiváló minőségű anyagokat előállítani.
Aktiválási folyamat
A karbonizálás a nyersanyagokat a grafithoz hasonló mikrokristályos szerkezetté alakíthatja, és elsődleges pórusszerkezetet hozhat létre. Ezeket a pórusokat azonban más anyagok rendezetlenek vagy elzárják és lezárják, ami kis fajlagos felületet eredményez, és további aktiválást igényel. Az aktiválás a karbonizált termék pórusszerkezetének további dúsítását jelenti, amely főként az aktivátor és a nyersanyag közötti kémiai reakció révén megy végbe: elősegítheti a porózus mikrokristályos szerkezet kialakulását.
Az aktiválás főként három szakaszon megy keresztül az anyag pórusainak dúsítási folyamatában:
(1) Az eredetileg zárt pórusok megnyitása (pórusokon keresztül);
(2) Az eredeti pórusok kitágítása (pórustágítás);
(3) Új pórusok kialakulása (pórusképződés);
Ez a három hatás nem önmagukban, hanem egyidejűleg és szinergikusan jelentkezik. Általánosságban elmondható, hogy a pórusok és a pórusok képződése elősegíti a pórusok, különösen a mikropórusok számának növekedését, ami előnyös a nagy porozitású és nagy fajlagos felületű porózus anyagok előállításánál, míg a túlzott pórustágulás a pórusok összeolvadását és összekapcsolódását okozza, a mikropórusokat nagyobb pórusokká alakítva. Ezért a fejlett pórusú és nagy fajlagos felületű aktív szén anyagok előállításához el kell kerülni a túlzott aktiválást. Az aktív szén aktiválásának általánosan használt módszerei közé tartozik a kémiai módszer, a fizikai módszer és a fizikai-kémiai módszer.
Kémiai aktiválási módszer
A kémiai aktiválási módszer olyan módszer, amelynek során kémiai reagenseket adnak a nyersanyagokhoz, majd védőgázok, például N2 és Ar bevezetésével melegítik őket egy fűtőkemencében, hogy egyidejűleg karbonizálják és aktiválják őket. A gyakran használt aktivátorok általában a NaOH, KOH és a H3P04. A kémiai aktiválási módszer előnyei az alacsony aktiválási hőmérséklet és a magas hozam, de olyan problémákkal is jár, mint a nagymértékű korrózió, a felületi reagensek eltávolításának nehézsége és a súlyos környezetszennyezés.
Fizikai aktiválási módszer
A fizikai aktiválási módszer a nyersanyagok közvetlen elszenesítését jelenti a kemencében, majd magas hőmérsékleten bevezetett gázokkal, például CO2-vel és H20-val reagáltatva éri el a pórusok növelését és kitágítását, de a fizikai aktiválási módszer pórusszerkezetének szabályozhatósága gyenge. Ezek közül a CO2-t széles körben használják az aktív szén előállításában, mivel tiszta, könnyen beszerezhető és olcsó. Elszenesített kókuszhéjat használnak nyersanyagként, és CO2-vel aktiválják, így fejlett mikropórusokkal rendelkező aktív szenet állítanak elő, amelynek fajlagos felülete és teljes pórustérfogata 1653 m2·g-1, illetve 0,1045 cm3·g-1. A teljesítmény elérte az aktív szén kétrétegű kondenzátorokban való alkalmazásának szabványát.
CO2-vel aktiváltak naspolyát szuperaktív szén előállításához. 1100 °C-on 30 percig tartó aktiválás után a fajlagos felület és a teljes pórustérfogat elérte a 3500 m2·g-1-et, illetve az 1,84 cm3·g-1-et. CO2 segítségével másodlagos aktiválást végeztek kereskedelmi forgalomban kapható kókuszhéj aktív szénen. Aktiválás után a késztermék mikropórusai összeszűkültek, a mikropórustérfogat 0,21 cm3·g-1-ről 0,27 cm3·g-1-re, a fajlagos felület 627,22 m2·g-1-ről 822,71 m2·g-1-re, a fenol adszorpciós kapacitása pedig 23,77%-kal nőtt.
Más tudósok is vizsgálták a CO2 aktiválási folyamatának főbb szabályozási tényezőit. Mohammad és munkatársai [21] azt találták, hogy a hőmérséklet a fő befolyásoló tényező, amikor CO2-t használnak a gumifűrészpor aktiválásához. A késztermék fajlagos felülete, pórustérfogata és mikroporozitása először nőtt, majd csökkent a hőmérséklet növekedésével. Cheng Song és munkatársai [22] válaszfelület módszertant alkalmaztak a makadámiadió héjának CO2 aktiválási folyamatának elemzésére. Az eredmények azt mutatták, hogy az aktiválási hőmérséklet és az aktiválási idő befolyásolja a legnagyobb mértékben az aktív szén mikropórusainak fejlődését.
Közzététel ideje: 2024. augusztus 27.