Dobrodošli na naši spletni strani za informacije o izdelkih in posvetovanje.
Naša spletna stran:https://www.vet-china.com/
Ta članek analizira trenutni trg aktivnega oglja, izvaja poglobljeno analizo surovin aktivnega oglja, predstavlja metode karakterizacije strukture por, proizvodne metode, vplivne dejavnike in napredek uporabe aktivnega oglja ter pregleduje rezultate raziskav tehnologije optimizacije strukture por aktivnega oglja, s ciljem spodbujanja aktivnega oglja k večji vlogi pri uporabi zelenih in nizkoogljičnih tehnologij.
Priprava aktivnega oglja
Na splošno je priprava aktivnega oglja razdeljena na dve fazi: karbonizacijo in aktivacijo.
Postopek karbonizacije
Karbonizacija se nanaša na postopek segrevanja surovega premoga pri visoki temperaturi pod zaščito inertnega plina, pri katerem se razgradijo njegove hlapne snovi in dobijo vmesni karbonizirani produkti. Karbonizacija lahko doseže pričakovani cilj s prilagajanjem procesnih parametrov. Študije so pokazale, da je aktivacijska temperatura ključni procesni parameter, ki vpliva na lastnosti karbonizacije. Jie Qiang in sodelavci so preučevali vpliv hitrosti segrevanja pri karbonizaciji na delovanje aktivnega oglja v mufljski peči in ugotovili, da nižja hitrost pomaga izboljšati izkoristek karboniziranih materialov in proizvesti visokokakovostne materiale.
Postopek aktivacije
Karbonizacija lahko povzroči, da surovine tvorijo mikrokristalno strukturo, podobno grafitu, in ustvarijo primarno strukturo por. Vendar pa so te pore neurejene ali blokirane in zaprte z drugimi snovmi, kar ima za posledico majhno specifično površino in zahteva nadaljnjo aktivacijo. Aktivacija je postopek nadaljnjega obogatitve strukture por karboniziranega izdelka, ki se izvaja predvsem s kemično reakcijo med aktivatorjem in surovino: lahko spodbudi nastanek porozne mikrokristalne strukture.
Aktivacija v procesu obogatitve por materiala poteka predvsem v treh fazah:
(1) Odpiranje prvotno zaprtih por (skozi pore);
(2) Povečanje prvotnih por (širjenje por);
(3) Nastajanje novih por (ustvarjanje por);
Ti trije učinki se ne izvajajo posamezno, temveč se pojavljajo hkrati in sinergistično. Na splošno velja, da pore in njihovo ustvarjanje prispevajo k povečanju števila por, zlasti mikropor, kar je koristno za pripravo poroznih materialov z visoko poroznostjo in veliko specifično površino, medtem ko prekomerno širjenje por povzroči združevanje in povezovanje por, s čimer se mikropore pretvorijo v večje pore. Zato se je za pridobitev materialov z aktivnim ogljem z razvitimi porami in veliko specifično površino treba izogibati prekomerni aktivaciji. Pogosto uporabljene metode aktivacije aktivnega oglja vključujejo kemijsko metodo, fizikalno metodo in fizikalno-kemijsko metodo.
Metoda kemijske aktivacije
Metoda kemijske aktivacije se nanaša na metodo dodajanja kemičnih reagentov surovinam in nato njihovega segrevanja z uvajanjem zaščitnih plinov, kot sta N2 in Ar, v grelno peč, da se hkrati karbonizirajo in aktivirajo. Pogosto uporabljeni aktivatorji so običajno NaOH, KOH in H3P04. Metoda kemijske aktivacije ima prednosti nizke aktivacijske temperature in visokega izkoristka, vendar ima tudi težave, kot so velika korozija, težave pri odstranjevanju površinskih reagentov in resno onesnaževanje okolja.
Metoda fizične aktivacije
Metoda fizikalne aktivacije se nanaša na karbonizacijo surovin neposredno v peči in nato reakcijo s plini, kot sta CO2 in H20, ki se dovajajo pri visoki temperaturi, da se doseže namen povečanja por in širjenja por, vendar ima metoda fizikalne aktivacije slabo obvladljivost strukture por. Med njimi se CO2 pogosto uporablja pri pripravi aktivnega oglja, ker je čist, enostaven za pridobivanje in poceni. Z uporabo karbonizirane kokosove lupine kot surovine in njeno aktivacijo s CO2 dobimo aktivno oglje z razvitimi mikroporami, s specifično površino in skupnim volumnom por 1653 m2·g-1 oziroma 0,1045 cm3·g-1. Učinkovitost dosega standard uporabe aktivnega oglja za dvoslojne kondenzatorje.
Za pripravo super aktivnega oglja sem mušmolo aktiviral s CO2. Po 30-minutni aktivaciji pri 1100 ℃ je specifična površina in skupni volumen por dosegel 3500 m2·g-1 oziroma 1,84 cm3·g-1. Za sekundarno aktivacijo komercialnega aktivnega oglja iz kokosovih lupin sem uporabil CO2. Po aktivaciji so se mikropore končnega izdelka zožile, volumen mikropor se je povečal z 0,21 cm3·g-1 na 0,27 cm3·g-1, specifična površina se je povečala s 627,22 m2·g-1 na 822,71 m2·g-1, adsorpcijska sposobnost fenola pa se je povečala za 23,77 %.
Drugi znanstveniki so preučevali glavne kontrolne dejavnike procesa aktivacije CO2. Mohammad in sodelavci [21] so ugotovili, da je temperatura glavni vplivni dejavnik pri uporabi CO2 za aktivacijo gumijaste žagovine. Specifična površina, volumen por in mikroporoznost končnega izdelka so se najprej povečevali, nato pa z naraščajočo temperaturo zmanjševali. Cheng Song in sodelavci [22] so uporabili metodologijo odzivne površine za analizo procesa aktivacije CO2 lupin oreščkov makadamije. Rezultati so pokazali, da imata temperatura in čas aktivacije največji vpliv na razvoj mikropor aktivnega oglja.
Čas objave: 27. avg. 2024