ଛିଦ୍ରଯୁକ୍ତ କାର୍ବନ ଛିଦ୍ର ଗଠନର ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍-Ⅰ

ଉତ୍ପାଦ ସୂଚନା ଏବଂ ପରାମର୍ଶ ପାଇଁ ଆମ ୱେବସାଇଟକୁ ସ୍ୱାଗତ।

ଆମର ୱେବସାଇଟ୍:https://www.vet-china.com/

 

ଏହି ପତ୍ରିକା ବର୍ତ୍ତମାନର ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ ବଜାରର ବିଶ୍ଳେଷଣ କରେ, ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନର କଞ୍ଚାମାଲର ଗଭୀର ବିଶ୍ଳେଷଣ କରେ, ଛିଦ୍ର ଗଠନ ଚରିତ୍ରକରଣ ପଦ୍ଧତି, ଉତ୍ପାଦନ ପଦ୍ଧତି, ପ୍ରଭାବିତ କାରକ ଏବଂ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନର ପ୍ରୟୋଗ ପ୍ରଗତି ପରିଚୟ କରାଏ, ଏବଂ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ ଛିଦ୍ର ଗଠନ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ଗବେଷଣା ଫଳାଫଳ ସମୀକ୍ଷା କରେ, ଯାହାର ଲକ୍ଷ୍ୟ ସବୁଜ ଏବଂ କମ୍-କାରବନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ପ୍ରୟୋଗରେ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନକୁ ଏକ ବୃହତ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରିବାକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିବା।

 

ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ ପ୍ରସ୍ତୁତି

ସାଧାରଣତଃ, ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ ପ୍ରସ୍ତୁତି ଦୁଇଟି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବିଭକ୍ତ: କାର୍ବନୀକରଣ ଏବଂ ସକ୍ରିୟକରଣ

 

କାର୍ବନୀକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା

କାର୍ବୋନାଇଜେସନ ହେଉଛି କଞ୍ଚା କୋଇଲାକୁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗରମ କରି ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ୟାସର ସୁରକ୍ଷାରେ ଏହାର ଅସ୍ଥିର ପଦାର୍ଥକୁ ବିଘଟିତ କରିବା ଏବଂ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ କାର୍ବୋନାଇଜେସନ ଉତ୍ପାଦ ପାଇବା ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ବୁଝାଏ। କାର୍ବୋନାଇଜେସନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ସଜାଡ଼ି ଆଶାକରାଯାଇଥିବା ଲକ୍ଷ୍ୟ ହାସଲ କରିପାରିବ। ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ସକ୍ରିୟକରଣ ତାପମାତ୍ରା କାର୍ବୋନାଇଜେସନ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ଏକ ପ୍ରମୁଖ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟର। ଜି କିଆଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଏକ ମଫଲ ଫର୍ଣ୍ଣେସରେ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବୋନାଇଜେସନ ଗରମ ହାରର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଥିଲେ ଏବଂ ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ ଏକ କମ ହାର କାର୍ବୋନାଇଜେସନ ସାମଗ୍ରୀର ଉତ୍ପାଦନକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାରେ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ସାମଗ୍ରୀ ଉତ୍ପାଦନ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ।

 

ସକ୍ରିୟକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା

କାର୍ବନୀକରଣ କଞ୍ଚାମାଲଗୁଡ଼ିକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପରି ଏକ ମାଇକ୍ରୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ଗଠନ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ ଏବଂ ଏକ ପ୍ରାଥମିକ ଛିଦ୍ର ଗଠନ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ। ତଥାପି, ଏହି ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକ ଅନ୍ୟ ପଦାର୍ଥ ଦ୍ୱାରା ବିଶୃଙ୍ଖଳିତ କିମ୍ବା ଅବରୋଧିତ ଏବଂ ବନ୍ଦ ହୋଇଯାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଏକ ଛୋଟ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ ଏବଂ ଅଧିକ ସକ୍ରିୟକରଣ ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ। ସକ୍ରିୟକରଣ ହେଉଛି କାର୍ବନୀକରଣ ଉତ୍ପାଦର ଛିଦ୍ର ଗଠନକୁ ଆହୁରି ସମୃଦ୍ଧ କରିବାର ପ୍ରକ୍ରିୟା, ଯାହା ମୁଖ୍ୟତଃ ସକ୍ରିୟକାରୀ ଏବଂ କଞ୍ଚାମାଲ ମଧ୍ୟରେ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ କରାଯାଏ: ଏହା ଛିଦ୍ରଯୁକ୍ତ ମାଇକ୍ରୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ଗଠନ ଗଠନକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିପାରିବ।

ସାମଗ୍ରୀର ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ସମୃଦ୍ଧ କରିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସକ୍ରିୟକରଣ ମୁଖ୍ୟତଃ ତିନୋଟି ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଦେଇ ଗତି କରେ:
(୧) ମୂଳ ବନ୍ଦ ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ଖୋଲିବା (ଛିଦ୍ର ମାଧ୍ୟମରେ);
(୨) ମୂଳ ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବା (ଛିଦ୍ର ବିସ୍ତାର);
(୩) ନୂତନ ଛିଦ୍ର ଗଠନ (ଛିଦ୍ର ସୃଷ୍ଟି);

ଏହି ତିନୋଟି ପ୍ରଭାବ ଏକାକୀ ନୁହେଁ, ବରଂ ଏକକାଳୀନ ଏବଂ ସମନ୍ୱୟମୂଳକ ଭାବରେ ଘଟେ। ସାଧାରଣତଃ କହିବାକୁ ଗଲେ, ଛିଦ୍ର ଏବଂ ଛିଦ୍ର ସୃଷ୍ଟି ମାଧ୍ୟମରେ ଛିଦ୍ର ସଂଖ୍ୟା ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ସହାୟକ ହୋଇଥାଏ, ବିଶେଷକରି ସୂକ୍ଷ୍ମ ଛିଦ୍ର, ଯାହା ଉଚ୍ଚ ଛୁରକ ଏବଂ ବୃହତ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫମ ସହିତ ଛୁରକ ପଦାର୍ଥ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ଲାଭଦାୟକ, ଯେତେବେଳେ ଅତ୍ୟଧିକ ଛିଦ୍ର ପ୍ରସାରଣ ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ମିଶ୍ରଣ ଏବଂ ସଂଯୋଗ କରିବ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ବଡ଼ ଛିଦ୍ରରେ ପରିଣତ କରିବ। ତେଣୁ, ବିକଶିତ ଛିଦ୍ର ଏବଂ ବୃହତ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫମ ସହିତ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇବା ପାଇଁ, ଅତ୍ୟଧିକ ସକ୍ରିୟକରଣ ଏଡାଇବା ଆବଶ୍ୟକ। ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ ସକ୍ରିୟକରଣ ପଦ୍ଧତିରେ ରାସାୟନିକ ପଦ୍ଧତି, ଭୌତିକ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଭୌତିକ ରାସାୟନିକ ପଦ୍ଧତି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।

 

ରାସାୟନିକ ସକ୍ରିୟକରଣ ପଦ୍ଧତି

ରାସାୟନିକ ସକ୍ରିୟକରଣ ପଦ୍ଧତି କଞ୍ଚାମାଲରେ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକାରୀ ଯୋଗ କରିବାର ଏକ ପଦ୍ଧତିକୁ ବୁଝାଏ, ଏବଂ ତା’ପରେ ଏକ ହିଟିଂ ଫର୍ଣ୍ଣେସରେ N2 ଏବଂ Ar ଭଳି ସୁରକ୍ଷାକାରୀ ଗ୍ୟାସ୍ ପ୍ରବେଶ କରାଇ ସେମାନଙ୍କୁ ଏକ ସମୟରେ କାର୍ବନୀକରଣ ଏବଂ ସକ୍ରିୟ କରିବା ପାଇଁ ଗରମ କରାଯାଏ। ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ସକ୍ରିୟକାରୀଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ NaOH, KOH ଏବଂ H3P04 ଅଟନ୍ତି। ରାସାୟନିକ ସକ୍ରିୟକରଣ ପଦ୍ଧତିରେ କମ୍ ସକ୍ରିୟକରଣ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଉତ୍ପାଦନର ସୁବିଧା ଅଛି, କିନ୍ତୁ ଏଥିରେ ବଡ଼ କ୍ଷୋଭ, ପୃଷ୍ଠ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକାରୀ ଅପସାରଣରେ କଷ୍ଟ ଏବଂ ଗମ୍ଭୀର ପରିବେଶ ପ୍ରଦୂଷଣ ଭଳି ସମସ୍ୟା ମଧ୍ୟ ଅଛି।

 

ଭୌତିକ ସକ୍ରିୟକରଣ ପଦ୍ଧତି

ଭୌତିକ ସକ୍ରିୟକରଣ ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି ଚୁଲିରେ ସିଧାସଳଖ କଞ୍ଚାମାଲକୁ କାର୍ବନାଇଜ କରିବା ଏବଂ ତା’ପରେ ଛିଦ୍ର ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ବିସ୍ତାର କରିବାର ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ପ୍ରଚଳିତ CO2 ଏବଂ H20 ପରି ଗ୍ୟାସ୍ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିବା, କିନ୍ତୁ ଭୌତିକ ସକ୍ରିୟକରଣ ପଦ୍ଧତିରେ ଛିଦ୍ର ଗଠନର ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କ୍ଷମତା ଦୁର୍ବଳ। ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ, ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ ପ୍ରସ୍ତୁତିରେ CO2 ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ କାରଣ ଏହା ସଫା, ପାଇବାକୁ ସହଜ ଏବଂ କମ ମୂଲ୍ୟର। କାର୍ବନାଇଜଡ୍ ନଡ଼ିଆ କୋଷକୁ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ ଏବଂ CO2 ସହିତ ସକ୍ରିୟ କରି ବିକଶିତ ମାଇକ୍ରୋପୋର ସହିତ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରନ୍ତୁ, ଯାହାର ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫଳ ଏବଂ ମୋଟ ଛିଦ୍ର ପରିମାଣ ଯଥାକ୍ରମେ 1653m2·g-1 ଏବଂ 0.1045cm3·g-1 ଅଟେ। କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଡବଲ-ଲେୟାର କ୍ୟାପାସିଟର ପାଇଁ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନର ବ୍ୟବହାର ମାନଦଣ୍ଡରେ ପହଞ୍ଚିଛି।

ସୁପର ଆକ୍ଟିଭେଟେଡ୍ କାର୍ବନ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ CO2 ସହିତ ଲୋକାଟ୍ ପଥରକୁ ସକ୍ରିୟ କରନ୍ତୁ, 1100℃ ରେ 30 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ସକ୍ରିୟ ହେବା ପରେ, ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ ମୋଟ ଛିଦ୍ର ପରିମାଣ ଯଥାକ୍ରମେ 3500m2·g-1 ଏବଂ 1.84cm3·g-1 ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିଥିଲା। ବାଣିଜ୍ୟିକ ନଡ଼ିଆ କୋଷ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନରେ ଦ୍ୱିତୀୟ ସକ୍ରିୟକରଣ କରିବା ପାଇଁ CO2 ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ। ସକ୍ରିୟ ହେବା ପରେ, ସମାପ୍ତ ଉତ୍ପାଦର ମାଇକ୍ରୋପୋରଗୁଡ଼ିକୁ ସଂକୁଚିତ କରାଯାଇଥିଲା, ମାଇକ୍ରୋପୋର ପରିମାଣ 0.21 cm3·g-1 ରୁ 0.27 cm3·g-1 କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା, ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫଳ 627.22 m2·g-1 ରୁ 822.71 m2·g-1 କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା, ଏବଂ ଫିନୋଲର ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା 23.77% ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା।

ଅନ୍ୟ ବିଦ୍ୱାନମାନେ CO2 ସକ୍ରିୟକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ମୁଖ୍ୟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କାରକଗୁଡ଼ିକ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଛନ୍ତି। ମହମ୍ମଦ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ [21] ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ ରବର କରତକୁ ସକ୍ରିୟ କରିବା ପାଇଁ CO2 ବ୍ୟବହାର କରାଯିବା ସମୟରେ ତାପମାତ୍ରା ହେଉଛି ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରଭାବିତକାରୀ କାରକ। ପ୍ରସ୍ତୁତ ଉତ୍ପାଦର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର, ଛିଦ୍ର ପରିମାଣ ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋପୋରୋସିଟି ପ୍ରଥମେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା ଏବଂ ତା'ପରେ ବର୍ଦ୍ଧିତ ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ହ୍ରାସ ପାଇଲା। ଚେଙ୍ଗ ସୋଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ [22] ମ୍ୟାକାଡାମିଆ ନଟ୍ ସେଲ୍ସର CO2 ସକ୍ରିୟକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପୃଷ୍ଠ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ। ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଇଥିଲା ଯେ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ ମାଇକ୍ରୋପୋରଗୁଡ଼ିକର ବିକାଶ ଉପରେ ସକ୍ରିୟକରଣ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ସକ୍ରିୟକରଣ ସମୟର ସର୍ବାଧିକ ପ୍ରଭାବ ପଡ଼ିଥାଏ।