Sveiki atvykę į mūsų svetainę, kurioje rasite informacijos apie produktus ir konsultacijas.
Mūsų svetainė:https://www.vet-china.com/
Šiame straipsnyje analizuojama dabartinė aktyvuotos anglies rinka, atliekama išsami aktyvuotos anglies žaliavų analizė, pristatomi aktyvuotos anglies porų struktūros apibūdinimo metodai, gamybos metodai, įtakos veiksniai ir taikymo eiga, taip pat apžvelgiami aktyvuotos anglies porų struktūros optimizavimo technologijos tyrimų rezultatai, siekiant skatinti aktyvuotą anglį atlikti didesnį vaidmenį taikant žaliąsias ir mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančias technologijas.
Aktyvuotos anglies paruošimas
Paprastai aktyvuotos anglies paruošimas skirstomas į du etapus: karbonizavimą ir aktyvavimą.
Karbonizacijos procesas
Karbonizavimas – tai neapdorotos anglies kaitinimo aukštoje temperatūroje, apsaugotoje inertinėmis dujomis, procesas, kurio metu suskaidomos jos lakiosios medžiagos ir gaunami tarpiniai karbonizuoti produktai. Karbonizavimo metu laukiamas tikslas gali būti pasiektas reguliuojant proceso parametrus. Tyrimai parodė, kad aktyvinimo temperatūra yra pagrindinis proceso parametras, turintis įtakos karbonizacijos savybėms. Jie Qiang ir kt. tyrė karbonizacijos kaitinimo greičio įtaką aktyvuotos anglies veikimui mufelinėje krosnyje ir nustatė, kad mažesnis greitis padeda pagerinti karbonizuotų medžiagų išeigą ir pagaminti aukštos kokybės medžiagas.
Aktyvinimo procesas
Karbonizavimas gali sudaryti žaliavoms mikrokristalinę struktūrą, panašią į grafitą, ir sukurti pirminę porų struktūrą. Tačiau šios poros yra netvarkingos arba užblokuotos ir uždarytos kitomis medžiagomis, todėl jų specifinis paviršiaus plotas yra mažas ir jas reikia toliau aktyvuoti. Aktyvavimas – tai procesas, kurio metu karbonizuoto produkto porų struktūra dar labiau praturtinama, daugiausia vykstant cheminei reakcijai tarp aktyvatoriaus ir žaliavos: tai gali skatinti porėtos mikrokristalinės struktūros susidarymą.
Aktyvinimas daugiausia vyksta trimis etapais medžiagos porų praturtinimo procese:
(1) Pradinių uždarų porų atvėrimas (per poras);
(2) Pradinių porų išplėtimas (porų išsiplėtimas);
(3) Naujų porų susidarymas (porų kūrimas);
Šie trys efektai neatsiranda atskirai, o vyksta vienu metu ir sinergiškai. Apskritai, porų susidarymas ir jų atsiradimas skatina porų, ypač mikroporų, skaičiaus padidėjimą, o tai naudinga ruošiant porėtas medžiagas, turinčias didelį poringumą ir savitąjį paviršiaus plotą, o per didelis porų išsiplėtimas sukels porų susiliejimą ir sujungimą, paversdamas mikroporas didesnėmis poromis. Todėl norint gauti aktyvuotos anglies medžiagas su išsivysčiusiomis poromis ir dideliu savituoju paviršiaus plotu, būtina vengti per didelio aktyvinimo. Dažniausiai naudojami aktyvuotos anglies aktyvinimo metodai yra cheminis metodas, fizikinis metodas ir fizikocheminis metodas.
Cheminio aktyvinimo metodas
Cheminio aktyvinimo metodas – tai cheminių reagentų pridėjimas prie žaliavų, o po to jų kaitinimas į kaitinimo krosnį įvedant apsaugines dujas, tokias kaip N2 ir Ar, siekiant jas vienu metu karbonizuoti ir aktyvuoti. Dažniausiai naudojami aktyvatoriai paprastai yra NaOH, KOH ir H3P04. Cheminio aktyvinimo metodas turi žemos aktyvavimo temperatūros ir didelio išeigos pranašumus, tačiau jis taip pat turi problemų, tokių kaip didelė korozija, sunkumai pašalinant paviršiaus reagentus ir didelė aplinkos tarša.
Fizinio aktyvavimo metodas
Fizikinio aktyvinimo metodas – tai žaliavų karbonizavimas tiesiogiai krosnyje, o po to reakcija su dujomis, tokiomis kaip CO2 ir H20, įvedama aukštoje temperatūroje, siekiant padidinti poras ir jas išplėsti, tačiau fizinio aktyvinimo metodui būdingas prastas porų struktūros valdymas. Iš jų CO2 plačiai naudojamas aktyvuotos anglies gamyboje, nes yra švari, lengvai gaunama ir nebrangi. Kaip žaliava naudojama karbonizuota kokoso kevalų anglis, kuri aktyvuojama CO2, kad būtų gauta aktyvuota anglis su išsivysčiusiomis mikroporomis, kurių savitasis paviršiaus plotas ir bendras porų tūris yra atitinkamai 1653 m2·g-1 ir 0,1045 cm3·g-1. Našumas atitinka aktyvuotos anglies naudojimo standartą dvisluoksniuose kondensatoriuose.
Aktyvavus nesprogtą akmenį CO2, gaunama superaktyvuota anglis. Po 30 minučių aktyvinimo 1100 ℃ temperatūroje savitasis paviršiaus plotas ir bendras porų tūris pasiekė atitinkamai 3500 m²·g-1 ir 1,84 cm³·g-1. Antrinė aktyvacija atlikta naudojant CO2 su komercine kokoso kevalo aktyvuota anglimi. Po aktyvinimo gatavo produkto mikroporos susiaurėjo, mikroporų tūris padidėjo nuo 0,21 cm³·g-1 iki 0,27 cm³·g-1, savitasis paviršiaus plotas padidėjo nuo 627,22 m²·g-1 iki 822,71 m²·g-1, o fenolio adsorbcijos pajėgumas padidėjo 23,77 %.
Kiti mokslininkai tyrinėjo pagrindinius CO2 aktyvinimo proceso kontrolės veiksnius. Mohammad ir kt. [21] nustatė, kad temperatūra yra pagrindinis įtakos veiksnys, kai CO2 naudojamas gumos pjuvenoms aktyvuoti. Galutinio produkto savitasis paviršiaus plotas, porų tūris ir mikroporingumas pirmiausia didėjo, o vėliau mažėjo didėjant temperatūrai. Cheng Song ir kt. [22] naudojo atsako paviršiaus metodiką makadamijų riešutų kevalų CO2 aktyvinimo procesui analizuoti. Rezultatai parodė, kad aktyvinimo temperatūra ir aktyvinimo laikas turi didžiausią įtaką aktyvuotos anglies mikroporų vystymuisi.
Įrašo laikas: 2024 m. rugpjūčio 27 d.