Fanatsarana ny firafitry ny mason-karbônina misy porous - II

Tongasoa eto amin'ny tranonkalanay raha mila fanazavana fanampiny momba ny vokatra sy torohevitra.

Ny tranonkalanay:https://www.vet-china.com/

 

Fomba fampahavitrihana ara-batana sy simika

Ny fomba fampandehanana ara-batana sy simika dia manondro ny fomba fanomanana akora misy lavaka amin'ny alàlan'ny fampifangaroana ireo fomba fampandehanana roa etsy ambony. Amin'ny ankapobeny, ny fampandehanana simika no atao voalohany, ary avy eo ny fampandehanana ara-batana. Voalohany, alona ao anaty vahaolana H3PO4 68% ~ 85% amin'ny 85℃ mandritra ny 2 ora ny cellulose, avy eo dia afangaro amin'ny karbonina ao anaty lafaoro fandoroana mandritra ny 4 ora, ary avy eo dia ampiasaina amin'ny CO2. Ny velaran-tany manokan'ny arintany mavitrika azo dia nahatratra 3700m2·g-1. Andramo ampiasaina ho akora manta ny fibre sisal, ary ampiasao indray mandeha ny fibre arintany mavitrika (ACF) azo tamin'ny alàlan'ny fampandehanana H3PO4, hafanaina hatramin'ny 830℃ eo ambany fiarovana N2, ary avy eo dia ampiasaina ho toy ny activator ny etona rano ho an'ny fampandehanana faharoa. Nihatsara be ny velaran-tany manokan'ny ACF azo taorian'ny 60 minitra fampandehanana.

 

Famaritana ny fahombiazan'ny rafitry ny mason-koditra amin'ny zavatra efa novainakarbaona

 
Aseho ao amin'ny Tabilao 2 ny fomba famaritana ny fahombiazan'ny arintany miasa sy ny torolàlana momba ny fampiharana azy. Azo andramana amin'ny lafiny roa ny toetran'ny rafitry ny mason-koditra amin'ilay fitaovana: ny famakafakana angon-drakitra sy ny famakafakana sary.

微信截图_20240827102754

 

Fandrosoan'ny fikarohana momba ny teknolojia fanatsarana ny rafitry ny mason-koditra amin'ny arintany mavitrika

Na dia manana mason-koditra manankarena sy velaran-tany manokana midadasika aza ny arintany mavitrika, dia manana fahombiazana tsara amin'ny sehatra maro izy io. Na izany aza, noho ny fifantenana akora manta malalaka sy ny fepetra fanomanana sarotra, ny vokatra vita amin'ny ankapobeny dia manana ny fatiantoka amin'ny firafitry ny mason-koditra mikorontana, velaran-tany manokana samihafa, fizarana haben'ny mason-koditra tsy ara-dalàna, ary toetra simika voafetra amin'ny velaran-tany. Noho izany, misy ny fatiantoka toy ny fatra be loatra sy ny fahafaha-miovaova tery amin'ny fizotran'ny fampiharana, izay tsy mahafeno ny fepetra takian'ny tsena. Noho izany, dia tena zava-dehibe ny fanatsarana sy ny fanaraha-maso ny rafitra ary ny fanatsarana ny fampiasana azy amin'ny ankapobeny. Ny fomba ampiasaina matetika amin'ny fanatsarana sy ny fanaraha-maso ny firafitry ny mason-koditra dia ahitana ny fanaraha-maso simika, ny fifangaroan'ny polymer, ary ny fanaraha-maso ny fampandehanana catalytic.

640

 

Teknolojia fanaraha-maso simika

Ny teknolojia fanaraha-maso simika dia manondro ny dingan'ny fampahavitrihana faharoa (fanovana) ny akora misy lavaka azo avy amin'ny fampahavitrihana amin'ny alalan'ny reagents simika, fanesorana ny mason-koditra tany am-boalohany, fanitarana ny mason-koditra madinika, na famoronana mason-koditra madinika vaovao mba hampitomboana ny velaran-tany sy ny firafitry ny mason-koditra manokana amin'ny akora. Amin'ny ankapobeny, ny vokatra vita amin'ny fampahavitrihana iray dia atsoboka amin'ny vahaolana simika in-0.5 ~ in-4 mba handrindrana ny firafitry ny mason-koditra sy hampitomboana ny velaran-tany manokana. Ny karazana vahaolana asidra sy alkali rehetra dia azo ampiasaina ho reagents ho an'ny fampahavitrihana faharoa.

 

Teknolojia fanovana ny oksidasiona ambonin'ny asidra

Fomba fanaraha-maso mahazatra ampiasaina ny fanovana ny oksidasiona ambonin'ny asidra. Amin'ny mari-pana mety, ny oksidasiona asidra dia afaka manatsara ny mason-koditra ao anatin'ny arintany mavitrika, manatsara ny haben'ny mason-koditra, ary manala ny mason-koditra voasakana. Amin'izao fotoana izao, ny fikarohana anatiny sy ivelany dia mifantoka indrindra amin'ny fanovana ny asidra tsy organika. Ny HN03 dia oksidasiona ampiasaina matetika, ary manam-pahaizana maro no mampiasa ny HN03 hanovana ny arintany mavitrika. Hitan'i Tong Li et al. [28] fa ny HN03 dia afaka mampitombo ny votoatin'ny vondrona miasa misy oksizenina sy azota eo amin'ny velaran'ny arintany mavitrika ary manatsara ny fiantraikan'ny adsorption amin'ny merkiora.

Rehefa novaina ny arintany mavitrika tamin'ny HN03, dia nihena avy amin'ny 652m2·g-1 ka hatramin'ny 241m2·g-1 ny velaran'ny velaran'ny arintany mavitrika, nitombo avy amin'ny 1.27nm ka hatramin'ny 1.641nm ny haben'ny mason-koditra antonony, ary nitombo 33.7% ny fahafahan'ny benzophenone miditra ao anaty lasantsy nohavaozina. Ny fanovana ny arintany mavitrika amin'ny hazo miaraka amin'ny fifantohana HN03 10% sy 70%. Ny valiny dia mampiseho fa nitombo avy amin'ny 925.45m2·g-1 ka hatramin'ny 960.52m2·g-1 ny velaran'ny velaran'ny arintany mavitrika novaina tamin'ny 10% HN03; rehefa novaina tamin'ny 70% HN03, dia nihena ho 935.89m2·g-1 ny velaran'ny velarany. Ny tahan'ny fanesorana ny Cu2+ amin'ny arintany mavitrika novaina tamin'ny fifantohana HN03 roa dia mihoatra ny 70% sy 90%.

Ho an'ny karbôna mavitrika ampiasaina amin'ny sehatry ny adsorption, ny fiantraikan'ny adsorption dia tsy miankina amin'ny firafitry ny mason-koditra ihany fa miankina amin'ny toetra simikan'ny ety ambonin'ny adsorbent ihany koa. Ny firafitry ny mason-koditra no mamaritra ny velaran-tany manokana sy ny fahafahan'ny adsorbent an'ny karbôna mavitrika, raha toa kosa ny toetra simikan'ny ety ambonin'ny ety ivelany dia misy fiantraikany amin'ny fifandraisana misy eo amin'ny karbôna mavitrika sy ny adsorbate. Farany, hita fa ny fanovana asidra amin'ny karbôna mavitrika dia tsy vitan'ny hoe afaka manitsy ny firafitry ny mason-koditra ao anatin'ny karbôna mavitrika sy manadio ireo mason-koditra voasakana, fa mampitombo ihany koa ny votoatin'ny vondrona asidra eo amin'ny ety ambonin'ny akora ary manatsara ny polarity sy ny hydrophilicity an'ny ety ambonin'ny zavatra. Nitombo 49.5% ny fahafahan'ny adsorption an'ny EDTA amin'ny alàlan'ny karbôna mavitrika novaina tamin'ny HCI raha oharina tamin'ny talohan'ny fanovana, izay tsara kokoa noho ny an'ny fanovana HNO3.

Karbonina miasa ara-barotra novaina miaraka amin'ny HNO3 sy H2O2 tsirairay avy! Ny velaran-tany manokana taorian'ny fanovana dia 91.3% sy 80.8% raha oharina amin'ny talohan'ny fanovana. Nampiana vondrona miasa misy oksizenina vaovao toy ny carboxyl, carbonyl ary phenol teo amin'ny velarana. Ny fahafahan'ny nitrobenzene miditra amin'ny alalan'ny fanovana HNO3 no tsara indrindra, izay in-3.3 heny noho ny talohan'ny fanovana. Hita fa ny fitomboan'ny votoatin'ny vondrona miasa misy oksizenina ao amin'ny karbôna miasa taorian'ny fanovana asidra dia nitarika fitomboan'ny isan'ny teboka miasa eny ambonin'ny velarana, izay nisy fiantraikany mivantana tamin'ny fanatsarana ny fahafahan'ny adsorbate kendrena miditra.

Raha ampitahaina amin'ny asidra tsy organika, dia vitsy ny tatitra momba ny fanovana asidra organika amin'ny arintany mavitrika. Ampitahao ny fiantraikan'ny fanovana asidra organika amin'ny toetran'ny rafitry ny mason-koditra amin'ny arintany mavitrika sy ny adsorption ny methanol. Taorian'ny fanovana, dia nihena ny velaran-tany manokana sy ny haben'ny mason-koditra manontolo amin'ny arintany mavitrika. Arakaraka ny maha-matanjaka ny asidra no maha-lehibe ny fihenana. Taorian'ny fanovana tamin'ny asidra oksalika, asidra tartarika ary asidra sitrika, dia nihena avy amin'ny 898.59m2·g-1 ka hatramin'ny 788.03m2·g-1, 685.16m2·g-1 ary 622.98m2·g-1 ny velaran-tany manokana amin'ny arintany mavitrika. Na izany aza, nitombo ny microporosity amin'ny arintany mavitrika taorian'ny fanovana. Nitombo avy amin'ny 75.9% ka hatramin'ny 81.5% ny microporosity amin'ny arintany mavitrika novaina tamin'ny asidra sitrika.

Ny fanovana ny asidra oksalika sy ny asidra tartarika dia mahasoa amin'ny adsorption ny methanol, raha toa kosa ny asidra sitrika dia manana fiantraikany manakana. Na izany aza, J.Paul Chen et al. [35] dia nahita fa ny arintany mavitrika novaina tamin'ny asidra sitrika dia afaka manatsara ny adsorption ny ion varahina. Lin Tang et al. [36] arintany mavitrika ara-barotra novaina tamin'ny asidra formika, asidra oksalika ary asidra aminosulfonika. Taorian'ny fanovana, dia nihena ny velaran-tany manokana sy ny haben'ny mason-koditra. Vondrona miasa misy oksizenina toy ny 0-HC-0, C-0 ary S=0 no niforona teo amin'ny velaran'ny vokatra vita, ary niseho ny fantsona voasokitra tsy mitovy sy ny kristaly fotsy. Nitombo be ihany koa ny fahafahan'ny adsorption equilibrium an'ny acetone sy isopropanol.

 

Teknolojia fanovana vahaolana alkaline

Nampiasa vahaolana alkaline ihany koa ny manam-pahaizana sasany mba hanaovana fampandehanana faharoa amin'ny arintany mavitrika. Atsobohy amin'ny vahaolana Na0H amin'ny fifantohana samihafa ny arintany mavitrika vita an-trano vita amin'ny arintany mba hifehezana ny rafitry ny mason-koditra. Ny valiny dia naneho fa ny fifantohana alkali ambany kokoa dia manampy amin'ny fitomboan'ny mason-koditra sy ny fivelarany. Ny vokatra tsara indrindra dia tratra rehefa 20% ny fifantohana faobe. Ny arintany mavitrika no nanana ny velaran-tany manokana ambony indrindra (681m2·g-1) sy ny haben'ny mason-koditra (0.5916cm3·g-1). Rehefa mihoatra ny 20% ny fifantohana faobe amin'ny Na0H, dia rava ny rafitry ny mason-koditra amin'ny arintany mavitrika ary manomboka mihena ny mason-koditra. Izany dia satria ny fifantohana avo amin'ny vahaolana Na0H dia hanimba ny taolana karbônina ary maro ny mason-koditra hirodana.

Fanomanana karbônina mavitrika avo lenta amin'ny alàlan'ny fifangaroan'ny polymer. Ny precursors dia resin furfural sy alikaola furfuryl, ary ny ethylene glycol no akora mamorona mason-koditra. Ny firafitry ny mason-koditra dia nofehezina tamin'ny alàlan'ny fanitsiana ny votoatin'ny polymer telo, ary azo ny fitaovana porous misy haben'ny mason-koditra eo anelanelan'ny 0.008 sy 5 μm. Misy manam-pahaizana nanaporofo fa ny sarimihetsika polyurethane-imide (PUI) dia azo atao karbônina mba hahazoana sarimihetsika karbônina, ary ny firafitry ny mason-koditra dia azo fehezina amin'ny alàlan'ny fanovana ny firafitry ny molekiolan'ny prepolymer polyurethane (PU) [41]. Rehefa hafanaina hatramin'ny 200°C ny PUI, dia hipoitra ny PU sy ny polyimide (PI). Rehefa miakatra hatramin'ny 400°C ny mari-pana fitsaboana hafanana, dia mamokatra entona ny pyrolysis PU, ka miteraka fiforonan'ny firafitry ny mason-koditra eo amin'ny sarimihetsika PI. Aorian'ny karbônina, dia azo ny sarimihetsika karbônina. Ho fanampin'izany, ny fomba fifangaroan'ny polymer dia afaka manatsara ihany koa ny toetra ara-batana sy mekanika sasany amin'ny fitaovana amin'ny ambaratonga sasany.

 

Teknolojia fanaraha-maso ny fampahavitrihana katalitika

Ny teknolojia fanaraha-maso ny fampahavitrihana katalitika dia fitambaran'ny fomba fampahavitrihana simika sy ny fomba fampahavitrihana entona amin'ny mari-pana avo. Amin'ny ankapobeny, ny akora simika dia ampiana amin'ny akora manta ho toy ny katalista, ary ny katalista dia ampiasaina hanampiana ny fizotran'ny fampahavitrihana na ny fampahavitrihana mba hahazoana akora karbônina misy lavaka. Amin'ny ankapobeny, ny metaly dia manana fiantraikany katalitika, saingy miovaova ny fiantraikany katalitika.

Raha ny marina, mazàna dia tsy misy fetra mazava eo amin'ny fandrindrana ny fampahavitrihana simika sy ny fandrindrana ny fampahavitrihana katalitika amin'ny fitaovana misy lavaka. Izany dia satria samy manampy reagents mandritra ny dingan'ny fananganana karbônina sy ny fampahavitrihana ireo fomba roa ireo. Ny anjara asan'ireo reagents ireo no mamaritra raha anisan'ny sokajy fampahavitrihana katalitika ny fomba.

Ny firafitry ny akora karbônina misy lavaka, ny toetra ara-batana sy simikan'ny katalista, ny fepetran'ny fihetsika katalitika ary ny fomba fiasan'ny katalista dia mety hisy fiantraikany samihafa amin'ny fiantraikan'ny fanaraha-maso. Amin'ny fampiasana arintany bituminous ho akora manta, ny Mn(N03)2 sy Cu(N03)2 ho katalista dia afaka manomana akora misy lavaka misy oksida metaly. Ny habetsahan'ny oksida metaly mety dia afaka manatsara ny lavaka sy ny haben'ny lavaka, saingy somary hafa kely ny fiantraikan'ny katalitika amin'ny metaly samihafa. Ny Cu(N03)2 dia afaka mampiroborobo ny fivoaran'ny lavaka eo amin'ny 1.5~2.0nm. Ankoatra izany, ny oksida metaly sy ny sira tsy organika ao amin'ny lavenona akora manta dia hilalao anjara toerana katalitika amin'ny fizotran'ny fampahavitrihana ihany koa. Xie Qiang et al. [42] dia nino fa ny fihetsiky ny singa toy ny kalsioma sy vy ao amin'ny zavatra tsy organika dia afaka mampiroborobo ny fivoaran'ny lavaka. Rehefa avo loatra ny votoatin'ireo singa roa ireo, dia mitombo be ny isan'ny lavaka antonony sy lehibe ao amin'ny vokatra.

 

Famaranana

Na dia nitana anjara toerana lehibe teo amin'ny indostria sy ny fiainana aza ny karbôna mavitrika, izay akora karbôna maitso misy lavaka be mpampiasa indrindra, dia mbola manana fahafahana lehibe hanatsarana ny fanitarana ny akora manta, ny fampihenana ny vidiny, ny fanatsarana ny kalitao, ny fanatsarana ny angovo, ny fanalavana ny androm-piainana ary ny fanatsarana ny tanjaka. Ny fitadiavana akora karbôna mavitrika avo lenta sy mora vidy, ny fampivoarana ny teknolojia famokarana karbôna mavitrika madio sy mahomby, ary ny fanatsarana sy ny fanaraha-maso ny firafitry ny mason-koditra amin'ny karbôna mavitrika araka ny sehatra fampiharana samihafa dia ho tari-dalana manan-danja amin'ny fanatsarana ny kalitaon'ny vokatra karbôna mavitrika sy ny fampiroboroboana ny fampandrosoana avo lenta ny indostrian'ny karbôna mavitrika.


Fotoana fandefasana: 27 Aogositra 2024
Resadresaka an-tserasera WhatsApp!