सच्छिद्र कार्बन छिद्र संरचनेचे ऑप्टिमायझेशन-Ⅰ

उत्पादन माहिती आणि सल्लामसलतसाठी आमच्या वेबसाइटवर आपले स्वागत आहे.

आमची वेबसाइट:https://www.vet-china.com/

 

हा पेपर सध्याच्या सक्रिय कार्बन बाजारपेठेचे विश्लेषण करतो, सक्रिय कार्बनच्या कच्च्या मालाचे सखोल विश्लेषण करतो, सक्रिय कार्बनच्या छिद्र संरचना वैशिष्ट्यीकरण पद्धती, उत्पादन पद्धती, प्रभाव पाडणारे घटक आणि अनुप्रयोग प्रगतीची ओळख करून देतो आणि सक्रिय कार्बन छिद्र संरचना ऑप्टिमायझेशन तंत्रज्ञानाच्या संशोधन परिणामांचा आढावा घेतो, ज्याचा उद्देश हिरव्या आणि कमी-कार्बन तंत्रज्ञानाच्या वापरात सक्रिय कार्बनला अधिक भूमिका बजावण्यासाठी प्रोत्साहन देणे आहे.

 

सक्रिय कार्बनची तयारी

साधारणपणे, सक्रिय कार्बनची तयारी दोन टप्प्यात विभागली जाते: कार्बनीकरण आणि सक्रियकरण

 

कार्बनीकरण प्रक्रिया

कार्बनायझेशन म्हणजे कच्च्या कोळशाला उच्च तापमानात जड वायूच्या संरक्षणाखाली गरम करण्याची प्रक्रिया, ज्यामुळे त्याचे अस्थिर पदार्थ विघटित होतात आणि मध्यवर्ती कार्बनाइज्ड उत्पादने मिळतात. कार्बनायझेशन प्रक्रियेचे पॅरामीटर्स समायोजित करून अपेक्षित ध्येय साध्य करू शकते. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की सक्रियकरण तापमान हे कार्बनायझेशन गुणधर्मांवर परिणाम करणारे एक प्रमुख प्रक्रिया पॅरामीटर आहे. जी कियांग आणि इतरांनी मफल फर्नेसमध्ये सक्रिय कार्बनच्या कामगिरीवर कार्बनायझेशन हीटिंग रेटच्या प्रभावाचा अभ्यास केला आणि असे आढळून आले की कमी दर कार्बनाइज्ड पदार्थांचे उत्पादन सुधारण्यास आणि उच्च-गुणवत्तेचे साहित्य तयार करण्यास मदत करतो.

 

सक्रियकरण प्रक्रिया

कार्बनायझेशनमुळे कच्च्या मालामध्ये ग्रेफाइटसारखी सूक्ष्मक्रिस्टलाइन रचना तयार होऊ शकते आणि प्राथमिक छिद्र रचना निर्माण होऊ शकते. तथापि, हे छिद्र इतर पदार्थांमुळे विस्कळीत किंवा अवरोधित आणि बंद होतात, ज्यामुळे एक लहान विशिष्ट पृष्ठभाग क्षेत्र तयार होते आणि त्यांना पुढील सक्रियकरण आवश्यक असते. सक्रियकरण म्हणजे कार्बनयुक्त उत्पादनाच्या छिद्र रचना अधिक समृद्ध करण्याची प्रक्रिया, जी प्रामुख्याने सक्रियकर्ता आणि कच्च्या मालातील रासायनिक अभिक्रियेद्वारे केली जाते: ते छिद्रयुक्त सूक्ष्मक्रिस्टलाइन रचना तयार करण्यास प्रोत्साहन देऊ शकते.

सामग्रीच्या छिद्रांना समृद्ध करण्याच्या प्रक्रियेत सक्रियकरण प्रामुख्याने तीन टप्प्यांतून जाते:
(१) मूळ बंद छिद्रे उघडणे (छिद्रांमधून);
(२) मूळ छिद्रे वाढवणे (छिद्रांचा विस्तार);
(३) नवीन छिद्रे तयार करणे (छिद्रे निर्माण करणे);

हे तिन्ही परिणाम एकट्याने होत नाहीत, तर एकाच वेळी आणि सहक्रियात्मकपणे होतात. सर्वसाधारणपणे, छिद्रांद्वारे आणि छिद्र निर्मितीमुळे छिद्रांची संख्या वाढण्यास मदत होते, विशेषतः सूक्ष्म छिद्रे, जे उच्च छिद्रे आणि मोठ्या विशिष्ट पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळ असलेल्या छिद्रयुक्त पदार्थांच्या तयारीसाठी फायदेशीर आहे, तर जास्त छिद्रांच्या विस्तारामुळे छिद्रे विलीन होतात आणि जोडली जातात, ज्यामुळे सूक्ष्म छिद्रे मोठ्या छिद्रांमध्ये रूपांतरित होतात. म्हणून, विकसित छिद्रे आणि मोठ्या विशिष्ट पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळासह सक्रिय कार्बन पदार्थ मिळविण्यासाठी, जास्त सक्रियता टाळणे आवश्यक आहे. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या सक्रिय कार्बन सक्रियता पद्धतींमध्ये रासायनिक पद्धत, भौतिक पद्धत आणि भौतिक-रासायनिक पद्धत यांचा समावेश होतो.

 

रासायनिक सक्रियकरण पद्धत

रासायनिक सक्रियकरण पद्धत म्हणजे कच्च्या मालात रासायनिक अभिकर्मक जोडण्याची पद्धत, आणि नंतर त्यांना कार्बनाइज करण्यासाठी आणि त्याच वेळी सक्रिय करण्यासाठी गरम भट्टीत N2 आणि Ar सारखे संरक्षक वायू टाकून गरम करण्याची पद्धत. सामान्यतः वापरले जाणारे सक्रियक सामान्यतः NaOH, KOH आणि H3P04 असतात. रासायनिक सक्रियकरण पद्धतीमध्ये कमी सक्रियकरण तापमान आणि उच्च उत्पन्नाचे फायदे आहेत, परंतु त्यात मोठ्या प्रमाणात गंज, पृष्ठभागावरील अभिकर्मक काढून टाकण्यात अडचण आणि गंभीर पर्यावरणीय प्रदूषण यासारख्या समस्या देखील आहेत.

 

भौतिक सक्रियकरण पद्धत

भौतिक सक्रियकरण पद्धती म्हणजे कच्च्या मालाचे थेट भट्टीत कार्बनीकरण करणे आणि नंतर छिद्रे वाढवण्याचा आणि छिद्रांचा विस्तार करण्याचा उद्देश साध्य करण्यासाठी उच्च तापमानावर आणलेल्या CO2 आणि H20 सारख्या वायूंसह प्रतिक्रिया देणे, परंतु भौतिक सक्रियकरण पद्धतीमध्ये छिद्रांच्या संरचनेची नियंत्रणक्षमता कमी असते. त्यापैकी, सक्रिय कार्बन तयार करण्यासाठी CO2 मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो कारण तो स्वच्छ, मिळवण्यास सोपा आणि कमी खर्चाचा असतो. कार्बनाइज्ड नारळाच्या कवचाचा कच्चा माल म्हणून वापर करा आणि विकसित सूक्ष्म छिद्रांसह सक्रिय कार्बन तयार करण्यासाठी CO2 सह सक्रिय करा, ज्याचे विशिष्ट पृष्ठभाग क्षेत्रफळ आणि एकूण छिद्रांचे प्रमाण अनुक्रमे 1653m2·g-1 आणि 0.1045cm3·g-1 आहे. कामगिरी दुहेरी-स्तरीय कॅपेसिटरसाठी सक्रिय कार्बनच्या वापराच्या मानकापर्यंत पोहोचली.

सुपर अ‍ॅक्टिव्हेटेड कार्बन तयार करण्यासाठी लोक्वाट स्टोनला CO2 सह अ‍ॅक्टिव्हेट करा, ११००℃ वर ३० मिनिटे अ‍ॅक्टिव्हेट केल्यानंतर, विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ आणि एकूण छिद्रांचे प्रमाण अनुक्रमे ३५००m2·g-१ आणि १.८४cm3·g-१ पर्यंत पोहोचले. व्यावसायिक नारळाच्या कवचाच्या अ‍ॅक्टिव्हेटेड कार्बनवर दुय्यम अ‍ॅक्टिव्हेट करण्यासाठी CO2 वापरा. ​​अ‍ॅक्टिव्हेट झाल्यानंतर, तयार उत्पादनाचे मायक्रोपोरेस अरुंद झाले, मायक्रोपोरेसचे प्रमाण ०.२१ सेमी३·g-१ वरून ०.२७ सेमी३·g-१ पर्यंत वाढले, विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ ६२७.२२ m2·g-१ वरून ८२२.७१ m2·g-१ पर्यंत वाढले आणि फिनॉलची शोषण क्षमता २३.७७% ने वाढली.

इतर विद्वानांनी CO2 सक्रियकरण प्रक्रियेच्या मुख्य नियंत्रण घटकांचा अभ्यास केला आहे. मोहम्मद आणि इतर [21] यांना असे आढळून आले की जेव्हा CO2 रबर भूसा सक्रिय करण्यासाठी वापरला जातो तेव्हा तापमान हा मुख्य प्रभाव पाडणारा घटक असतो. तयार उत्पादनाचे विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ, छिद्रांचे प्रमाण आणि सूक्ष्मपोरोसिटी प्रथम वाढत्या तापमानासह वाढली आणि नंतर कमी झाली. चेंग सॉंग आणि इतर [22] यांनी मॅकाडामिया नट शेलच्या CO2 सक्रियकरण प्रक्रियेचे विश्लेषण करण्यासाठी प्रतिसाद पृष्ठभाग पद्धतीचा वापर केला. परिणामांवरून असे दिसून आले की सक्रियकरण तापमान आणि सक्रियकरण वेळेचा सक्रिय कार्बन मायक्रोपोरच्या विकासावर सर्वात जास्त प्रभाव पडतो.