Welkom op onze website voor productinformatie en advies.
Onze website:https://www.vet-china.com/
In dit artikel wordt de huidige markt voor actieve kool geanalyseerd, wordt een diepgaande analyse uitgevoerd van de grondstoffen van actieve kool, worden methoden voor het karakteriseren van de poriënstructuur, productiemethoden, beïnvloedende factoren en de toepassingsvoortgang van actieve kool geïntroduceerd en worden de onderzoeksresultaten van de technologie voor het optimaliseren van de poriënstructuur van actieve kool besproken. Het doel is om actieve kool een grotere rol te laten spelen in de toepassing van groene en koolstofarme technologieën.
Bereiding van actieve kool
Over het algemeen wordt de bereiding van actieve kool verdeeld in twee fasen: carbonisatie en activering
Carbonisatieproces
Carbonisatie verwijst naar het proces waarbij ruwe steenkool bij hoge temperatuur wordt verhit onder bescherming van inert gas om de vluchtige bestanddelen te ontbinden en gecarboniseerde tussenproducten te verkrijgen. Carbonisatie kan het beoogde doel bereiken door de procesparameters aan te passen. Studies hebben aangetoond dat de activeringstemperatuur een belangrijke procesparameter is die de carbonisatie-eigenschappen beïnvloedt. Jie Qiang et al. bestudeerden het effect van de carbonisatie-verwarmingssnelheid op de prestaties van actieve kool in een moffeloven en ontdekten dat een lagere snelheid helpt om de opbrengst aan gecarboniseerde materialen te verbeteren en hoogwaardige materialen te produceren.
Activeringsproces
Carbonisatie kan ervoor zorgen dat de grondstoffen een microkristallijne structuur vormen die vergelijkbaar is met grafiet en een primaire poriënstructuur genereren. Deze poriën raken echter verstoord of geblokkeerd en gesloten door andere stoffen, waardoor het specifieke oppervlak klein is en verdere activering nodig is. Activering is het proces waarbij de poriënstructuur van het gecarboniseerde product verder wordt verrijkt, wat voornamelijk gebeurt door de chemische reactie tussen de activator en de grondstof: het kan de vorming van een poreuze microkristallijne structuur bevorderen.
Activering verloopt hoofdzakelijk via drie fasen in het proces van het verrijken van de poriën van het materiaal:
(1) Het openen van de oorspronkelijke gesloten poriën (door poriën);
(2) Het vergroten van de oorspronkelijke poriën (poriënuitbreiding);
(3) Het vormen van nieuwe poriën (poriëncreatie);
Deze drie effecten treden niet afzonderlijk op, maar gelijktijdig en synergetisch. Over het algemeen bevorderen doorgaande poriën en het creëren van poriën het aantal poriën, met name microporiën, wat gunstig is voor de bereiding van poreuze materialen met een hoge porositeit en een groot specifiek oppervlak. Overmatige poriënuitbreiding daarentegen zorgt ervoor dat de poriën samensmelten en verbinden, waardoor microporiën in grotere poriën veranderen. Om actieve koolmaterialen met ontwikkelde poriën en een groot specifiek oppervlak te verkrijgen, is het daarom noodzakelijk om overmatige activering te vermijden. Veelgebruikte methoden voor activering met actieve kool zijn onder andere de chemische, fysische en fysicochemische methode.
Chemische activeringsmethode
Chemische activering verwijst naar een methode waarbij chemische reagentia aan de grondstoffen worden toegevoegd en vervolgens worden verhit door beschermende gassen zoals N2 en Ar in een verwarmingsoven te introduceren om ze tegelijkertijd te carboniseren en te activeren. Veelgebruikte activatoren zijn over het algemeen NaOH, KOH en H3P04. De chemische activeringsmethode heeft de voordelen van een lage activeringstemperatuur en een hoge opbrengst, maar kent ook problemen zoals corrosie, moeilijk te verwijderen oppervlaktereagentia en ernstige milieuvervuiling.
Fysieke activeringsmethode
Fysische activeringsmethode verwijst naar het direct carboniseren van de grondstoffen in de oven en het vervolgens laten reageren met gassen zoals CO2 en H2O, die bij hoge temperatuur worden toegevoegd om poriën te vergroten en te verwijden. De fysische activeringsmethode heeft echter een slechte controle over de poriestructuur. CO2 wordt veel gebruikt bij de bereiding van actieve kool omdat het schoon, gemakkelijk te verkrijgen en goedkoop is. Gebruik gecarboniseerde kokosnootschalen als grondstof en activeer deze met CO2 om actieve kool te bereiden met ontwikkelde microporiën, met een specifiek oppervlak en een totaal poriënvolume van respectievelijk 1653 m²·g-1 en 0,1045 cm³·g-1. De prestaties voldoen aan de gebruiksnorm voor actieve kool voor dubbellaags condensatoren.
Activeer mispelsteen met CO2 om superactieve kool te bereiden. Na activering gedurende 30 minuten bij 1100 °C bereikten het specifieke oppervlak en het totale poriënvolume respectievelijk 3500 m²·g-1 en 1,84 cm³·g-1. Gebruik CO2 om secundaire activering uit te voeren op commerciële kokosnootkool. Na activering werden de microporiën van het eindproduct versmald, nam het microporiënvolume toe van 0,21 cm³·g-1 tot 0,27 cm³·g-1, nam het specifieke oppervlak toe van 627,22 m·g-1 tot 822,71 m·g-1 en nam de adsorptiecapaciteit van fenol met 23,77% toe.
Andere wetenschappers hebben de belangrijkste controlefactoren van het CO2-activeringsproces bestudeerd. Mohammad et al. [21] ontdekten dat temperatuur de belangrijkste beïnvloedende factor is wanneer CO2 wordt gebruikt om rubberzaagsel te activeren. Het specifieke oppervlak, poriënvolume en de microporositeit van het eindproduct namen eerst toe en namen vervolgens af bij toenemende temperatuur. Cheng Song et al. [22] gebruikten responsoppervlakmethodologie om het CO2-activeringsproces van macadamianotendoppen te analyseren. De resultaten toonden aan dat de activeringstemperatuur en activeringstijd de grootste invloed hebben op de ontwikkeling van microporiën van actieve kool.
Plaatsingstijd: 27-08-2024