Wëllkomm op eiser Websäit fir Produktinformatiounen a Berodung.
Eis Websäit:https://www.vet-china.com/
Physikalesch a chemesch Aktivéierungsmethod
Déi physikalesch-chemesch Aktivéierungsmethod bezitt sech op d'Method fir poréis Materialien ze preparéieren andeems déi zwou uewe genannten Aktivéierungsmethoden kombinéiert ginn. Am Allgemengen gëtt als éischt déi chemesch Aktivéierung duerchgefouert, an dann déi physikalesch Aktivéierung. Als éischt gëtt d'Zellulose 2 Stonnen an enger 68%~85% H3PO4-Léisung bei 85℃ ageweit, duerno 4 Stonnen an engem Muffeluewen karboniséiert an duerno mat CO2 aktivéiert. Déi spezifesch Uewerfläch vum kritten Aktivkuel war bis zu 3700m2·g-1 héich. Et gouf probéiert Sisalfaser als Rohmaterial ze benotzen an d'Aktivkuelfaser (ACF), déi duerch H3PO4-Aktivéierung kritt gouf, eemol aktivéiert ze hunn, se op 830℃ ënner N2-Schutz erhëtzt ze hunn, an dann Waasserdamp als Aktivator fir d'sekundär Aktivéierung ze benotzen. Déi spezifesch Uewerfläch vum ACF, déi no 60 Minutte Aktivéierung kritt gouf, gouf däitlech verbessert.
Charakteriséierung vun der Porenstrukturleistung vun aktivéiertenKuelestoff
Dacks benotzt Methoden fir d'Leeschtungscharakteriséierung vun Aktivkuelestoff an Uwendungsinstruktioune sinn an der Tabell 2 gewisen. D'Porenstrukturcharakteristike vum Material kënnen aus zwou Aspekter getest ginn: Datenanalyse an Bildanalyse.
Fuerschungsfortschrëtter vun der Technologie fir d'Optimiséierung vu Porenstrukturen duerch Aktivkuel
Obwuel Aktivkuel räich Poren an eng grouss spezifesch Uewerfläch huet, huet en exzellent Leeschtung a ville Beräicher. Wéinst senger breeder Rohmaterialselektivitéit a komplexe Virbereedungsbedingungen hunn déi fäerdeg Produkter awer allgemeng Nodeeler wéi eng chaotesch Porenstruktur, eng ënnerschiddlech spezifesch Uewerfläch, eng ongeuerdnet Porengréisstverdeelung a limitéiert chemesch Eegeschafte vun der Uewerfläch. Dofir gëtt et Nodeeler wéi eng grouss Doséierung an eng limitéiert Adaptabilitéit am Uwendungsprozess, déi net de Maartufuerderunge gerecht kënne ginn. Dofir ass et vu grousser praktescher Bedeitung, d'Struktur ze optimiséieren an ze reguléieren an hir ëmfaassend Notzungsleistung ze verbesseren. Déi heefeg benotzt Methode fir d'Porenstruktur ze optimiséieren an ze reguléieren sinn ënner anerem chemesch Reguléierung, Polymermëschung a katalytesch Aktivéierungsreguléierung.
Technologie vun der chemescher Reguléierung
Chemesch Reguléierungstechnologie bezitt sech op de Prozess vun der sekundärer Aktivéierung (Modifikatioun) vu porösen Materialien, déi no der Aktivéierung mat chemesche Reagenzien kritt ginn, wouduerch déi ursprénglech Poren erodéiert ginn, d'Mikroporen ausgedehnt ginn oder nei Mikroporen geschaf ginn, fir d'spezifesch Uewerfläch an d'Porestruktur vum Material ze erhéijen. Am Allgemengen gëtt dat fäerdegt Produkt vun enger Aktivéierung an enger 0,5~4-fach chemescher Léisung getippt, fir d'Porestruktur ze reguléieren an déi spezifesch Uewerfläch ze erhéijen. All Zorte vu Säure- a Basalléisunge kënnen als Reagenzien fir d'sekundär Aktivéierung benotzt ginn.
Technologie vun der Modifikatioun vun der Uewerflächenoxidatioun vun der Säure
D'Modifikatioun vun der Uewerflächenoxidatioun duerch Säure ass eng wäit verbreet Reguléierungsmethod. Bei enger passender Temperatur kënnen sauer Oxidatiounsmëttel d'Poren am Aktivkuel beräicheren, seng Poregréisst verbesseren a verstoppte Poren opgräifen. De Moment konzentréiert sech d'Fuerschung an den Inland an am Ausland haaptsächlech op d'Modifikatioun vun anorganesche Säuren. HN03 ass en dacks verbreeten Oxidatiounsmëttel, a vill Wëssenschaftler benotzen HN03 fir Aktivkuel ze modifizéieren. Tong Li et al. [28] hunn erausfonnt, datt HN03 den Inhalt vu sauerstoffhaltegen a stickstoffhaltege funktionelle Gruppen op der Uewerfläch vum Aktivkuel erhéije kann an den Adsorptiounseffekt vu Quecksëlwer verbesseren kann.
Bei der Modifikatioun vun Aktivkuel mat HN03 ass d'spezifesch Uewerfläch vum Aktivkuel no der Modifikatioun vun 652m2·g-1 op 241m2·g-1 erofgaangen, déi duerchschnëttlech Poregréisst vun 1,27nm op 1,641nm eropgaangen, an d'Adsorptiounskapazitéit vu Benzophenon am simuléierte Benzin ass ëm 33,7% eropgaangen. Bei der Modifikatioun vun Aktivkuel aus Holz mat enger Volumenkonzentratioun vun 10% respektiv 70% HN03 ass d'Resultater weisen, datt d'spezifesch Uewerfläch vum Aktivkuel, deen mat 10% HN03 modifizéiert gouf, vun 925,45m2·g-1 op 960,52m2·g-1 eropgaangen ass; no der Modifikatioun mat 70% HN03 ass d'spezifesch Uewerfläch op 935,89m2·g-1 erofgaangen. D'Entfernungsraten vu Cu2+ duerch Aktivkuel, deen mat zwou Konzentratioune vun HN03 modifizéiert gouf, louchen iwwer 70% respektiv 90%.
Fir Aktivkuel, deen am Adsorptiounsberäich benotzt gëtt, hänkt den Adsorptiounseffekt net nëmmen vun der Porenstruktur of, mä och vun den Uewerflächenchemeschen Eegeschafte vum Adsorbens. D'Porenstruktur bestëmmt déi spezifesch Uewerfläch an d'Adsorptiounskapazitéit vum Aktivkuel, während déi Uewerflächenchemesch Eegeschafte d'Interaktioun tëscht Aktivkuel an Adsorbat beaflossen. Schlussendlech gouf festgestallt, datt d'Säuremodifikatioun vum Aktivkuel net nëmmen d'Porenstruktur am Aktivkuel upasse kann an déi verstoppte Poren fräimaache kann, mä och den Inhalt vu sauere Gruppen op der Uewerfläch vum Material erhéijen an d'Polaritéit an d'Hydrophilizitéit vun der Uewerfläch verbesseren. D'Adsorptiounskapazitéit vun EDTA duerch Aktivkuel, déi mat HCI modifizéiert gouf, ass ëm 49,5% am Verglach mat där virun der Modifikatioun eropgaang, wat besser war wéi déi vun der HNO3-Modifikatioun.
Modifizéiert kommerziell Aktivkuel mat HNO3 respektiv H2O2! Déi spezifesch Uewerflächen no der Modifikatioun waren 91,3% respektiv 80,8% vun deenen virun der Modifikatioun. Nei sauerstoffhalteg funktionell Gruppen wéi Carboxyl, Carbonyl a Phenol goufen op d'Uewerfläch bäigefüügt. D'Adsorptiounskapazitéit vum Nitrobenzol duerch d'HNO3-Modifikatioun war am beschten, nämlech 3,3 Mol méi héich wéi virun der Modifikatioun. Et huet sech erausgestallt, datt d'Erhéijung vum Inhalt vu sauerstoffhaltege funktionelle Gruppen an der Aktivkuel no der Säuremodifikatioun zu enger Erhéijung vun der Zuel vun den Uewerflächenaktivpunkten gefouert huet, wat en direkten Effekt op d'Verbesserung vun der Adsorptiounskapazitéit vum Zil-Adsorbat hat.
Am Verglach mat anorganesche Saieren gëtt et wéineg Berichter iwwer d'Modifikatioun vun Aktivkuel duerch organesch Saieren. Vergläicht d'Auswierkunge vun der Modifikatioun vun organescher Saieren op d'Porenstruktureigenschaften vun Aktivkuel an d'Adsorptioun vu Methanol. No der Modifikatioun sinn déi spezifesch Uewerfläch an dat ganzt Porenvolumen vun Aktivkuel erofgaang. Wat méi staark d'Säure ass, wat méi grouss d'Ofsenkung ass. No der Modifikatioun mat Oxalsäure, Weinsäure a Zitrounesaier ass déi spezifesch Uewerfläch vun Aktivkuel vun 898,59 m2·g-1 op 788,03 m2·g-1, 685,16 m2·g-1 respektiv 622,98 m2·g-1 erofgaang. D'Mikroporositéit vun Aktivkuel ass awer no der Modifikatioun eropgaang. D'Mikroporositéit vun Aktivkuel, déi mat Zitrounesaier modifizéiert gouf, ass vun 75,9% op 81,5% eropgaang.
D'Modifikatioun vun Oxalsäure a Weinsäure ass gutt fir d'Adsorptioun vu Methanol, während Zitrounesaier en hemmenden Effekt huet. Wéi och ëmmer, de J.Paul Chen et al. [35] hunn festgestallt, datt Aktivkuel, deen mat Zitrounesaier modifizéiert ass, d'Adsorptioun vu Kupferionen erhéije kann. De Lin Tang et al. [36] hunn kommerziell Aktivkuel mat Amberesäure, Oxalsäure an Aminosulfonsäure modifizéiert. No der Modifikatioun goufen déi spezifesch Uewerfläch an de Porenvolumen reduzéiert. Sauerstoffhalteg funktionell Gruppen wéi 0-HC-0, C-0 an S=0 goufen op der Uewerfläch vum fäerdege Produkt geformt, an ongläichméisseg geätzt Kanäl a wäiss Kristaller sinn opgetrueden. D'Gläichgewiichtsadsorptiounskapazitéit vun Aceton an Isopropanol ass och däitlech eropgaang.
Technologie vun der Modifikatioun vun alkalesche Léisungen
Verschidde Wëssenschaftler hunn och alkalesch Léisunge benotzt fir eng sekundär Aktivéierung op Aktivkuel duerchzeféieren. Imprägnéiert hausgemaachten Aktivkuel op Kuelbasis mat enger Na0H-Léisung a verschiddene Konzentratioune fir d'Porenstruktur ze kontrolléieren. D'Resultater hunn gewisen, datt eng méi niddreg Alkali-Konzentratioun zu enger Erhéijung an Expansioun vun de Poren bäidroe konnt. Dee beschten Effekt gouf erreecht, wann d'Massekonzentratioun 20% war. Den Aktivkuel hat déi héchst spezifesch Uewerfläch (681m2·g-1) a Porenvolumen (0,5916cm3·g-1). Wann d'Massekonzentratioun vun Na0H 20% iwwerschreit, gëtt d'Porenstruktur vum Aktivkuel zerstéiert an d'Porenstrukturparameter fänken un ze falen. Dëst ass well déi héich Konzentratioun vun der Na0H-Léisung de Kuelestoffskelett korrodéiert an eng grouss Zuel vu Poren zesummebrécht.
Virbereedung vun héichperformanter Aktivkuel duerch Polymermëschung. D'Virleefer ware Furfuralharz a Furfurylalkohol, an Ethylenglykol war dat porebildend Mëttel. D'Porestruktur gouf kontrolléiert andeems den Inhalt vun den dräi Polymeren ugepasst gouf, an e poröst Material mat enger Poregréisst tëscht 0,008 a 5 μm gouf kritt. E puer Wëssenschaftler hunn bewisen, datt Polyurethan-Imid-Film (PUI) karboniséiert ka ginn, fir e Kuelestofffilm ze kréien, an d'Porestruktur kann kontrolléiert ginn andeems d'Molekularstruktur vum Polyurethan (PU)-Prepolymer geännert gëtt [41]. Wann PUI op 200°C erhëtzt gëtt, ginn PU a Polyimid (PI) generéiert. Wann d'Hëtztbehandlungstemperatur op 400°C klëmmt, produzéiert d'PU-Pyrolyse Gas, wat zu der Bildung vun enger Porestruktur um PI-Film féiert. No der Karboniséierung gëtt e Kuelestofffilm kritt. Zousätzlech kann d'Polymermëschmethod och e puer physikalesch a mechanesch Eegeschafte vum Material bis zu engem gewësse Grad verbesseren.
Technologie vun der katalytischer Aktivéierungsreguléierung
D'Technologie vun der katalytescher Aktivéierungsreguléierung ass eigentlech eng Kombinatioun vun der chemescher Aktivéierungsmethod an der Héichtemperaturgasaktivéierungsmethod. Am Allgemengen ginn chemesch Substanzen als Katalysatoren zu de Réimaterialien bäigefüügt, an d'Katalysatoren gi benotzt fir de Karboniséierungs- oder Aktivéierungsprozess z'ënnerstëtzen, fir poréis Kuelestoffmaterialien ze kréien. Am Allgemengen hunn Metaller katalytesch Effekter, awer déi katalytesch Effekter variéieren.
Tatsächlech gëtt et normalerweis keng kloer Grenz tëscht der Reguléierung vun der chemescher Aktivéierung an der Reguléierung vun der katalytescher Aktivéierung vu poröse Materialien. Dëst läit dorun, datt béid Methoden Reagenzien während dem Karboniséierungs- an Aktivéierungsprozess derbäisetzen. Déi spezifesch Roll vun dëse Reagenzien bestëmmt, ob d'Method zu der Kategorie vun der katalytescher Aktivéierung gehéiert.
D'Struktur vum porösen Kuelestoffmaterial selwer, déi physikalesch a chemesch Eegeschafte vum Katalysator, d'katalytesch Reaktiounsbedingungen an d'Method vun der Katalysatorbelaaschtung kënnen all ënnerschiddlech Grad vun Afloss op den Reguléierungseffekt hunn. Mat Hëllef vu bituminöser Kuel als Rohmaterial kënnen Mn(N03)2 a Cu(N03)2 als Katalysatoren poréis Materialien mat Metalloxiden hiergestallt ginn. Déi entspriechend Quantitéit u Metalloxiden kann d'Porositéit an de Porevolumen verbesseren, awer déi katalytesch Effekter vu verschiddene Metaller sinn liicht ënnerschiddlech. Cu(N03)2 kann d'Entwécklung vu Poren am Beräich vun 1,5~2,0 nm förderen. Zousätzlech spillen d'Metalloxiden an anorganesch Salzer, déi an der Rohmaterialasch enthale sinn, och eng katalytesch Roll am Aktivéierungsprozess. Xie Qiang et al. [42] hunn gegleeft, datt déi katalytesch Aktivéierungsreaktioun vun Elementer wéi Kalzium an Eisen an anorganescher Matière d'Entwécklung vu Poren förderen kann. Wann den Inhalt vun dësen zwee Elementer ze héich ass, klëmmt den Undeel vu mëttleren a grousse Poren am Produkt däitlech.
Conclusioun
Obwuel Aktivkuel, als dat am meeschte verbreet gréngt poröst Kuelestoffmaterial, eng wichteg Roll an der Industrie a beim Liewen gespillt huet, huet et ëmmer nach e grousst Potenzial fir d'Verbesserung vun der Rohmaterialerweiderung, der Käschtereduktioun, der Qualitéitsverbesserung, der Energieverbesserung, der Liewensdauerverlängerung an der Verbesserung vun der Stäerkt. D'Sich no héichqualitativen a bëllegen Aktivkuelrohmaterialien, d'Entwécklung vun enger propperer an effizienter Aktivkuelproduktiounstechnologie an d'Optimiséierung an d'Reguléierung vun der Porestruktur vum Aktivkuel no verschiddenen Uwendungsberäicher wäerten eng wichteg Richtung sinn fir d'Qualitéit vun Aktivkuelprodukter ze verbesseren an d'héichqualitativ Entwécklung vun der Aktivkuelindustrie ze fërderen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 27. August 2024