Optimizimi i strukturës poroze të poreve të karbonit-Ⅰ

Mirë se vini në faqen tonë të internetit për informacion dhe konsultime mbi produktet.

Uebfaqja jonë:https://www.vet-china.com/

 

Ky punim analizon tregun aktual të karbonit të aktivizuar, kryen një analizë të thelluar të lëndëve të para të karbonit të aktivizuar, prezanton metodat e karakterizimit të strukturës së poreve, metodat e prodhimit, faktorët ndikues dhe progresin e aplikimit të karbonit të aktivizuar, si dhe shqyrton rezultatet e hulumtimit të teknologjisë së optimizimit të strukturës së poreve të karbonit të aktivizuar, me qëllim promovimin e karbonit të aktivizuar për të luajtur një rol më të madh në zbatimin e teknologjive të gjelbra dhe me karbon të ulët.

640 (4)

 

Përgatitja e karbonit të aktivizuar

Në përgjithësi, përgatitja e karbonit të aktivizuar ndahet në dy faza: karbonizimi dhe aktivizimi.

 

Procesi i karbonizimit

Karbonizimi i referohet procesit të ngrohjes së qymyrit të papërpunuar në temperaturë të lartë nën mbrojtjen e gazit inert për të dekompozuar lëndën e tij të paqëndrueshme dhe për të përftuar produkte të ndërmjetme të karbonizuara. Karbonizimi mund të arrijë qëllimin e pritur duke rregulluar parametrat e procesit. Studimet kanë treguar se temperatura e aktivizimit është një parametër kyç i procesit që ndikon në vetitë e karbonizimit. Jie Qiang et al. studiuan efektin e shkallës së ngrohjes së karbonizimit në performancën e karbonit të aktivizuar në një furrë muffle dhe zbuluan se një shkallë më e ulët ndihmon në përmirësimin e rendimentit të materialeve të karbonizuara dhe prodhimin e materialeve me cilësi të lartë.

 

Procesi i aktivizimit

Karbonizimi mund të bëjë që lëndët e para të formojnë një strukturë mikrokristaline të ngjashme me grafitin dhe të gjenerojnë një strukturë primare poresh. Megjithatë, këto pore janë të çrregullta ose të bllokuara dhe të mbyllura nga substanca të tjera, duke rezultuar në një sipërfaqe të vogël specifike dhe duke kërkuar aktivizim të mëtejshëm. Aktivizimi është procesi i pasurimit të mëtejshëm të strukturës së poreve të produktit të karbonizuar, i cili kryhet kryesisht përmes reaksionit kimik midis aktivizuesit dhe lëndës së parë: ai mund të nxisë formimin e një strukture mikrokristaline poroze.

Aktivizimi kalon kryesisht nëpër tre faza në procesin e pasurimit të poreve të materialit:
(1) Hapja e poreve të mbyllura fillimisht (përmes poreve);
(2) Zgjerimi i poreve origjinale (zgjerimi i poreve);
(3) Formimi i poreve të reja (krijimi i poreve);

Këto tre efekte nuk kryhen veçmas, por ndodhin njëkohësisht dhe në mënyrë sinergjike. Në përgjithësi, përmes poreve dhe krijimit të poreve, rritet numri i poreve, veçanërisht mikroporeve, gjë që është e dobishme për përgatitjen e materialeve poroze me porozitet të lartë dhe sipërfaqe specifike të madhe, ndërsa zgjerimi i tepërt i poreve do të shkaktojë bashkimin dhe lidhjen e poreve, duke i shndërruar mikroporet në pore më të mëdha. Prandaj, për të përftuar materiale me karbon aktiv me pore të zhvilluara dhe sipërfaqe specifike të madhe, është e nevojshme të shmanget aktivizimi i tepërt. Metodat e aktivizimit të karbonit aktiv që përdoren zakonisht përfshijnë metodën kimike, metodën fizike dhe metodën fiziko-kimike.

 

Metoda e aktivizimit kimik

Metoda e aktivizimit kimik i referohet një metode të shtimit të reagentëve kimikë në lëndët e para dhe më pas ngrohjes së tyre duke futur gazra mbrojtës si N2 dhe Ar në një furrë ngrohjeje për t'i karbonizuar dhe aktivizuar ato në të njëjtën kohë. Aktivizuesit e përdorur zakonisht janë përgjithësisht NaOH, KOH dhe H3P04. Metoda e aktivizimit kimik ka avantazhet e temperaturës së ulët të aktivizimit dhe rendimentit të lartë, por gjithashtu ka probleme të tilla si korrozioni i madh, vështirësia në heqjen e reagentëve sipërfaqësorë dhe ndotja serioze e mjedisit.

 

Metoda e aktivizimit fizik

Metoda e aktivizimit fizik i referohet karbonizimit të lëndëve të para direkt në furrë dhe më pas reagimit me gazra të tillë si CO2 dhe H20 të futur në temperaturë të lartë për të arritur qëllimin e rritjes së poreve dhe zgjerimit të tyre, por metoda e aktivizimit fizik ka kontrollueshmëri të dobët të strukturës së poreve. Midis tyre, CO2 përdoret gjerësisht në përgatitjen e karbonit të aktivizuar sepse është i pastër, i lehtë për t'u marrë dhe me kosto të ulët. Përdorni lëvozhgë kokosi të karbonizuar si lëndë të parë dhe aktivizojeni atë me CO2 për të përgatitur karbon të aktivizuar me mikropora të zhvilluara, me një sipërfaqe specifike dhe vëllim total të poreve prej 1653m2·g-1 dhe 0.1045cm3·g-1, përkatësisht. Performanca arriti standardin e përdorimit të karbonit të aktivizuar për kondensatorët me dy shtresa.

640 (1)

Aktivizoni gurin e loquat me CO2 për të përgatitur karbon super të aktivizuar, pas aktivizimit në 1100℃ për 30 minuta, sipërfaqja specifike dhe vëllimi total i poreve arritën përkatësisht në 3500m2·g-1 dhe 1.84cm3·g-1. Përdorni CO2 për të kryer aktivizimin sekondar në karbonin e aktivizuar të lëvozhgës së kokosit komercial. Pas aktivizimit, mikroporet e produktit të përfunduar u ngushtuan, vëllimi i mikroporeve u rrit nga 0.21 cm3·g-1 në 0.27 cm3·g-1, sipërfaqja specifike u rrit nga 627.22 m2·g-1 në 822.71 m2·g-1, dhe kapaciteti i adsorbimit të fenolit u rrit me 23.77%.

640 (3)

Studiues të tjerë kanë studiuar faktorët kryesorë të kontrollit të procesit të aktivizimit të CO2. Mohammad et al. [21] zbuluan se temperatura është faktori kryesor ndikues kur CO2 përdoret për të aktivizuar tallashin e gomës. Sipërfaqja specifike, vëllimi i poreve dhe mikroporoziteti i produktit të përfunduar fillimisht u rritën dhe më pas u ulën me rritjen e temperaturës. Cheng Song et al. [22] përdorën metodologjinë e sipërfaqes së reagimit për të analizuar procesin e aktivizimit të CO2 të guaskës së arrave makadamia. Rezultatet treguan se temperatura e aktivizimit dhe koha e aktivizimit kanë ndikimin më të madh në zhvillimin e mikroporeve të karbonit të aktivizuar.


Koha e postimit: 27 gusht 2024
Bisedë Online në WhatsApp!