छिद्रयुक्त कार्बन छिद्र संरचनाको अनुकूलन-Ⅰ

उत्पादन जानकारी र परामर्शको लागि हाम्रो वेबसाइटमा स्वागत छ।

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

 

यस पेपरले हालको सक्रिय कार्बन बजारको विश्लेषण गर्दछ, सक्रिय कार्बनको कच्चा पदार्थको गहन विश्लेषण गर्दछ, छिद्र संरचना विशेषता विधिहरू, उत्पादन विधिहरू, प्रभावकारी कारकहरू र सक्रिय कार्बनको प्रयोग प्रगतिको परिचय दिन्छ, र सक्रिय कार्बन छिद्र संरचना अनुकूलन प्रविधिको अनुसन्धान परिणामहरूको समीक्षा गर्दछ, जसले हरियो र कम-कार्बन प्रविधिहरूको प्रयोगमा सक्रिय कार्बनलाई बढी भूमिका खेल्न प्रवर्द्धन गर्ने लक्ष्य राख्छ।

 

सक्रिय कार्बनको तयारी

सामान्यतया, सक्रिय कार्बनको तयारी दुई चरणमा विभाजित छ: कार्बनाइजेशन र सक्रियता

 

कार्बनाइजेशन प्रक्रिया

कार्बोनाइजेसन भन्नाले कच्चा कोइलालाई उच्च तापक्रममा तताएर निष्क्रिय ग्यासको सुरक्षामा यसको वाष्पशील पदार्थलाई विघटन गर्ने र मध्यवर्ती कार्बनाइज्ड उत्पादनहरू प्राप्त गर्ने प्रक्रियालाई जनाउँछ। कार्बोनाइजेसनले प्रक्रिया प्यारामिटरहरू समायोजन गरेर अपेक्षित लक्ष्य प्राप्त गर्न सक्छ। अध्ययनहरूले देखाएको छ कि सक्रियता तापक्रम कार्बनाइजेशन गुणहरूलाई असर गर्ने एक प्रमुख प्रक्रिया प्यारामिटर हो। जि कियाङ एट अलले मफल भट्टीमा सक्रिय कार्बनको प्रदर्शनमा कार्बनाइजेशन ताप दरको प्रभावको अध्ययन गरे र पत्ता लगाए कि कम दरले कार्बनाइज्ड सामग्रीको उत्पादन सुधार गर्न र उच्च-गुणस्तरको सामग्री उत्पादन गर्न मद्दत गर्दछ।

 

सक्रियता प्रक्रिया

कार्बोनाइजेसनले कच्चा पदार्थहरूलाई ग्रेफाइट जस्तै माइक्रोक्रिस्टलाइन संरचना बनाउन सक्छ र प्राथमिक छिद्र संरचना उत्पन्न गर्न सक्छ। यद्यपि, यी छिद्रहरू अन्य पदार्थहरूद्वारा अव्यवस्थित वा अवरुद्ध र बन्द हुन्छन्, जसले गर्दा सानो विशिष्ट सतह क्षेत्र हुन्छ र थप सक्रियता आवश्यक पर्दछ। सक्रियता भनेको कार्बनाइज्ड उत्पादनको छिद्र संरचनालाई अझ समृद्ध बनाउने प्रक्रिया हो, जुन मुख्यतया सक्रियकर्ता र कच्चा पदार्थ बीचको रासायनिक प्रतिक्रिया मार्फत गरिन्छ: यसले छिद्रपूर्ण माइक्रोक्रिस्टलाइन संरचनाको गठनलाई बढावा दिन सक्छ।

सामग्रीको छिद्रहरूलाई समृद्ध बनाउने प्रक्रियामा सक्रियता मुख्यतया तीन चरणहरू पार गर्छ:
(१) सुरुको बन्द छिद्रहरू खोल्दै (छिद्रहरू मार्फत);
(२) मूल छिद्रहरू विस्तार गर्ने (छिद्र विस्तार);
(३) नयाँ छिद्रहरू बनाउने (छिद्रहरू सिर्जना गर्ने);

यी तीन प्रभावहरू एक्लै हुँदैनन्, तर एकैसाथ र समन्वयात्मक रूपमा हुन्छन्। सामान्यतया, छिद्रहरू र छिद्रहरू सिर्जना गर्दा छिद्रहरूको संख्या बढाउन मद्दत गर्छ, विशेष गरी सूक्ष्म छिद्रहरू, जुन उच्च छिद्रहरू र ठूलो विशिष्ट सतह क्षेत्रफल भएका छिद्रपूर्ण सामग्रीहरूको तयारीको लागि लाभदायक हुन्छ, जबकि अत्यधिक छिद्र विस्तारले छिद्रहरूलाई मर्ज र जडान गर्नेछ, सूक्ष्म छिद्रहरूलाई ठूला छिद्रहरूमा रूपान्तरण गर्नेछ। त्यसकारण, विकसित छिद्रहरू र ठूलो विशिष्ट सतह क्षेत्रफल भएका सक्रिय कार्बन सामग्रीहरू प्राप्त गर्न, अत्यधिक सक्रियताबाट बच्न आवश्यक छ। सामान्यतया प्रयोग हुने सक्रिय कार्बन सक्रियता विधिहरूमा रासायनिक विधि, भौतिक विधि र भौतिक-रासायनिक विधि समावेश छन्।

 

रासायनिक सक्रियण विधि

रासायनिक सक्रियता विधिले कच्चा पदार्थहरूमा रासायनिक अभिकर्मकहरू थप्ने र त्यसपछि तिनीहरूलाई कार्बनाइज गर्न र एकै समयमा सक्रिय गर्न तताउने भट्टीमा N2 र Ar जस्ता सुरक्षात्मक ग्यासहरू परिचय गराएर तताउने विधिलाई जनाउँछ। सामान्यतया प्रयोग हुने सक्रियकर्ताहरू सामान्यतया NaOH, KOH र H3P04 हुन्। रासायनिक सक्रियता विधिमा कम सक्रियता तापक्रम र उच्च उपजका फाइदाहरू छन्, तर यसमा ठूलो क्षरण, सतह अभिकर्मकहरू हटाउन कठिनाइ र गम्भीर वातावरणीय प्रदूषण जस्ता समस्याहरू पनि छन्।

 

भौतिक सक्रियता विधि

भौतिक सक्रियता विधि भन्नाले भट्टीमा सिधै कच्चा पदार्थलाई कार्बनाइज गर्नु र त्यसपछि छिद्रहरू बढाउने र छिद्रहरू विस्तार गर्ने उद्देश्य प्राप्त गर्न उच्च तापक्रममा ल्याइएको CO2 र H20 जस्ता ग्यासहरूसँग प्रतिक्रिया गर्नुलाई बुझाउँछ, तर भौतिक सक्रियता विधिमा छिद्र संरचनाको कमजोर नियन्त्रण क्षमता हुन्छ। ती मध्ये, सक्रिय कार्बनको तयारीमा CO2 व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ किनभने यो सफा, प्राप्त गर्न सजिलो र कम लागतको हुन्छ। कार्बनाइज्ड नरिवलको खोललाई कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गर्नुहोस् र यसलाई CO2 सँग सक्रिय गर्नुहोस् विकसित माइक्रोपोरहरू सहित सक्रिय कार्बन तयार गर्न, जसको विशिष्ट सतह क्षेत्रफल र कुल छिद्र मात्रा क्रमशः १६५३m२·g-१ र ०.१०४५cm३·g-१ हुन्छ। प्रदर्शन डबल-लेयर क्यापेसिटरहरूको लागि सक्रिय कार्बनको प्रयोग मानकमा पुग्यो।

सुपर सक्रिय कार्बन तयार गर्न CO2 सँग लोक्वाट स्टोन सक्रिय गर्नुहोस्, ११०० ℃ मा ३० मिनेटको लागि सक्रियता पछि, विशिष्ट सतह क्षेत्र र कुल छिद्र मात्रा क्रमशः ३५००m2·g-१ र १.८४cm3·g-१ सम्म पुग्यो। व्यावसायिक नरिवलको खोल सक्रिय कार्बनमा माध्यमिक सक्रियता गर्न CO2 प्रयोग गर्नुहोस्। सक्रियता पछि, समाप्त उत्पादनको माइक्रोपोरहरू साँघुरो गरियो, माइक्रोपोर मात्रा ०.२१ cm3·g-१ बाट ०.२७ cm3·g-१ मा बढ्यो, विशिष्ट सतह क्षेत्रफल ६२७.२२ m2·g-१ बाट ८२२.७१ m2·g-१ मा बढ्यो, र फिनोलको सोखन क्षमता २३.७७% ले बढ्यो।

अन्य विद्वानहरूले CO2 सक्रियता प्रक्रियाको मुख्य नियन्त्रण कारकहरूको अध्ययन गरेका छन्। मोहम्मद एट अल। [21] ले पत्ता लगाए कि रबरको भुसा सक्रिय गर्न CO2 प्रयोग गर्दा तापक्रम मुख्य प्रभाव पार्ने कारक हो। तयार उत्पादनको विशिष्ट सतह क्षेत्र, छिद्रको मात्रा र माइक्रोपोरोसिटी पहिले बढ्यो र त्यसपछि बढ्दो तापक्रमसँगै घट्यो। चेङ सोङ एट अल। [22] ले म्याकाडामिया नट शेलहरूको CO2 सक्रियता प्रक्रियाको विश्लेषण गर्न प्रतिक्रिया सतह पद्धति प्रयोग गरे। परिणामहरूले देखाए कि सक्रियता तापमान र सक्रियता समयले सक्रिय कार्बन माइक्रोपोरहरूको विकासमा सबैभन्दा ठूलो प्रभाव पार्छ।