Оптимизација структуре порозних угљеничних пора-Ⅰ

Добродошли на наш веб-сајт за информације о производима и консултације.

Наш веб-сајт:хттпс://ввв.вет-цхина.цом/

 

Овај рад анализира тренутно тржиште активног угља, спроводи детаљну анализу сировина активног угља, представља методе карактеризације структуре пора, методе производње, факторе утицаја и напредак примене активног угља, и прегледа резултате истраживања технологије оптимизације структуре пора активног угља, са циљем да се промовише већа улога активног угља у примени зелених и нискоугљеничних технологија.

640 (4)

 

Припрема активног угља

Генерално говорећи, припрема активног угља је подељена у две фазе: карбонизација и активација

 

Процес карбонизације

Карбонизација се односи на процес загревања сировог угља на високој температури под заштитом инертног гаса ради разградње његових испарљивих материја и добијања међупроизвода карбонизације. Карбонизација може постићи очекивани циљ подешавањем параметара процеса. Студије су показале да је температура активације кључни параметар процеса који утиче на својства карбонизације. Ђие Ћијанг и др. проучавали су утицај брзине загревања карбонизацијом на перформансе активног угља у муфелној пећи и открили да нижа брзина помаже у побољшању приноса карбонизованих материјала и производњи висококвалитетних материјала.

 

Процес активације

Карбонизација може учинити да сировине формирају микрокристалну структуру сличну графиту и генеришу примарну структуру пора. Међутим, ове поре су неуређене или блокиране и затворене другим супстанцама, што резултира малом специфичном површином и захтева даљу активацију. Активација је процес даљег обогаћивања структуре пора карбонизованог производа, који се углавном спроводи хемијском реакцијом између активатора и сировине: може подстаћи формирање порозне микрокристалне структуре.

Активација углавном пролази кроз три фазе у процесу обогаћивања пора материјала:
(1) Отварање оригиналних затворених пора (кроз поре);
(2) Проширивање оригиналних пора (ширење пора);
(3) Формирање нових пора (стварање пора);

Ова три ефекта се не спроводе појединачно, већ се јављају истовремено и синергијски. Генерално говорећи, поре и стварање пора погодују повећању броја пора, посебно микропора, што је корисно за припрему порозних материјала са високом порозношћу и великом специфичном површином, док прекомерно ширење пора доводи до спајања и повезивања пора, претварајући микропоре у веће поре. Стога, да би се добили материјали од активног угља са развијеним порама и великом специфичном површином, потребно је избегавати прекомерну активацију. Уобичајене методе активације активног угља укључују хемијску методу, физичку методу и физичко-хемијску методу.

 

Метода хемијске активације

Метода хемијске активације односи се на метод додавања хемијских реагенса сировинама, а затим њиховог загревања увођењем заштитних гасова као што су N2 и Ar у пећ за загревање ради њихове карбонизације и истовременог активирања. Уобичајено коришћени активатори су углавном NaOH, KOH и H3P04. Метода хемијске активације има предности ниске температуре активације и високог приноса, али такође има проблеме као што су велика корозија, тешкоће у уклањању површинских реагенса и озбиљно загађење животне средине.

 

Метод физичке активације

Метода физичке активације односи се на карбонизацију сировина директно у пећи, а затим реакцију са гасовима као што су CO2 и H20 уведеним на високој температури како би се постигло повећање и ширење пора, али метода физичке активације има лошу контролу структуре пора. Међу њима, CO2 се широко користи у припреми активног угља јер је чист, лако се добија и јефтин. Користећи карбонизовану љуску кокоса као сировину и активирајући је са CO2, добија се активни угаљ са развијеним микропорама, са специфичном површином и укупном запремином пора од 1653 м2·г-1 и 0,1045 цм3·г-1, респективно. Перформансе су достигле стандард употребе активног угља за двослојне кондензаторе.

640 (1)

Активирањем камена мушмуле помоћу CO2 добија се супер активни угаљ. Након активације на 1100℃ током 30 минута, специфична површина и укупна запремина пора достигле су 3500m2·g-1 и 1,84cm3·g-1, респективно. Користи се CO2 за секундарну активацију комерцијалног активног угља од љуске кокоса. Након активације, микропоре готовог производа су се сузиле, запремина микропора се повећала са 0,21 cm3·g-1 на 0,27 cm3·g-1, специфична површина се повећала са 627,22 m2·g-1 на 822,71 m2·g-1, а капацитет адсорпције фенола је повећан за 23,77%.

640 (3)

Други научници су проучавали главне контролне факторе процеса активације CO2. Мохамад и др. [21] су открили да је температура главни фактор утицаја када се CO2 користи за активирање гумене пиљевине. Специфична површина, запремина пора и микропорозност готовог производа прво су се повећавале, а затим смањивале са повећањем температуре. Ченг Сонг и др. [22] су користили методологију површине одзива за анализу процеса активације CO2 љуски ораха макадамије. Резултати су показали да температура активације и време активације имају највећи утицај на развој микропора активног угља.


Време објаве: 27. август 2024.
Онлајн ћаскање на WhatsApp-у!