நுண்துளை கார்பன் துளை அமைப்பை மேம்படுத்துதல்-Ⅰ

தயாரிப்பு தகவல் மற்றும் ஆலோசனைக்கு எங்கள் வலைத்தளத்திற்கு வருக.

எங்கள் வலைத்தளம்:https://www.vet-china.com/ தமிழ்

 

இந்த ஆய்வறிக்கை தற்போதைய செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் சந்தையை பகுப்பாய்வு செய்கிறது, செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனின் மூலப்பொருட்களின் ஆழமான பகுப்பாய்வை நடத்துகிறது, துளை அமைப்பு பண்புக்கூறு முறைகள், உற்பத்தி முறைகள், செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகள் மற்றும் செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனின் பயன்பாட்டு முன்னேற்றத்தை அறிமுகப்படுத்துகிறது, மேலும் செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் துளை கட்டமைப்பு உகப்பாக்க தொழில்நுட்பத்தின் ஆராய்ச்சி முடிவுகளை மதிப்பாய்வு செய்கிறது, இது பச்சை மற்றும் குறைந்த கார்பன் தொழில்நுட்பங்களின் பயன்பாட்டில் அதிக பங்கை வகிக்க செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனை ஊக்குவிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

 

செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் தயாரித்தல்

பொதுவாக, செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனை தயாரிப்பது இரண்டு நிலைகளாகப் பிரிக்கப்படுகிறது: கார்பனேற்றம் மற்றும் செயல்படுத்தல்.

 

கார்பனேற்ற செயல்முறை

கார்பனேற்றம் என்பது, மூல நிலக்கரியை அதிக வெப்பநிலையில் சூடாக்கி, அதன் ஆவியாகும் பொருளை சிதைத்து, இடைநிலை கார்பனேற்றப்பட்ட பொருட்களைப் பெறுவதைக் குறிக்கிறது. கார்பனேற்றம் செயல்முறை அளவுருக்களை சரிசெய்வதன் மூலம் எதிர்பார்க்கப்படும் இலக்கை அடைய முடியும். செயல்படுத்தும் வெப்பநிலை கார்பனேற்ற பண்புகளை பாதிக்கும் ஒரு முக்கிய செயல்முறை அளவுரு என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன. ஜீ கியாங் மற்றும் பலர், மஃபிள் உலையில் செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனின் செயல்திறனில் கார்பனேற்ற வெப்ப விகிதத்தின் விளைவை ஆய்வு செய்தனர், மேலும் குறைந்த விகிதம் கார்பனேற்றப்பட்ட பொருட்களின் விளைச்சலை மேம்படுத்தவும் உயர்தர பொருட்களை உற்பத்தி செய்யவும் உதவுகிறது என்பதைக் கண்டறிந்தனர்.

 

செயல்படுத்தும் செயல்முறை

கார்பனேற்றம் மூலப்பொருட்களை கிராஃபைட்டைப் போன்ற ஒரு மைக்ரோகிரிஸ்டலின் அமைப்பை உருவாக்கி, ஒரு முதன்மை துளை அமைப்பை உருவாக்குகிறது. இருப்பினும், இந்த துளைகள் மற்ற பொருட்களால் ஒழுங்கற்றவை அல்லது தடுக்கப்பட்டு மூடப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக ஒரு சிறிய குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதி ஏற்படுகிறது மற்றும் மேலும் செயல்படுத்தல் தேவைப்படுகிறது. செயல்படுத்தல் என்பது கார்பனேற்றப்பட்ட பொருளின் துளை அமைப்பை மேலும் வளப்படுத்தும் செயல்முறையாகும், இது முக்கியமாக ஆக்டிவேட்டருக்கும் மூலப்பொருளுக்கும் இடையிலான வேதியியல் எதிர்வினை மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது: இது நுண்துளை மைக்ரோகிரிஸ்டலின் அமைப்பை உருவாக்குவதை ஊக்குவிக்கும்.

பொருளின் துளைகளை வளப்படுத்தும் செயல்பாட்டில் செயல்படுத்தல் முக்கியமாக மூன்று நிலைகளைக் கடந்து செல்கிறது:
(1) அசல் மூடிய துளைகளைத் திறப்பது (துளைகள் வழியாக);
(2) அசல் துளைகளை பெரிதாக்குதல் (துளை விரிவாக்கம்);
(3) புதிய துளைகளை உருவாக்குதல் (துளை உருவாக்கம்);

இந்த மூன்று விளைவுகளும் தனியாக மேற்கொள்ளப்படுவதில்லை, ஆனால் ஒரே நேரத்தில் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த முறையில் நிகழ்கின்றன. பொதுவாக, துளைகள் மற்றும் துளை உருவாக்கம் மூலம் துளைகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்க உதவுகிறது, குறிப்பாக நுண்துளைகள், இது அதிக போரோசிட்டி மற்றும் பெரிய குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பரப்பளவு கொண்ட நுண்துளை பொருட்களை தயாரிப்பதற்கு நன்மை பயக்கும், அதே நேரத்தில் அதிகப்படியான துளை விரிவாக்கம் துளைகளை ஒன்றிணைத்து இணைக்கச் செய்து, நுண்துளைகளை பெரிய துளைகளாக மாற்றும். எனவே, வளர்ந்த துளைகள் மற்றும் பெரிய குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பரப்பளவு கொண்ட செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் பொருட்களைப் பெறுவதற்கு, அதிகப்படியான செயல்படுத்தலைத் தவிர்ப்பது அவசியம். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் செயல்படுத்தும் முறைகளில் வேதியியல் முறை, இயற்பியல் முறை மற்றும் இயற்பியல் வேதியியல் முறை ஆகியவை அடங்கும்.

 

வேதியியல் செயல்படுத்தும் முறை

வேதியியல் செயல்படுத்தும் முறை என்பது மூலப்பொருட்களில் வேதியியல் வினைப்பொருட்களைச் சேர்த்து, பின்னர் அவற்றை வெப்பமூட்டும் உலையில் N2 மற்றும் Ar போன்ற பாதுகாப்பு வாயுக்களை அறிமுகப்படுத்தி அவற்றை ஒரே நேரத்தில் கார்பனேற்றம் செய்து செயல்படுத்தும் முறையைக் குறிக்கிறது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஆக்டிவேட்டர்கள் பொதுவாக NaOH, KOH மற்றும் H3P04 ஆகும். வேதியியல் செயல்படுத்தும் முறை குறைந்த செயல்படுத்தும் வெப்பநிலை மற்றும் அதிக மகசூல் ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் இது பெரிய அரிப்பு, மேற்பரப்பு வினைப்பொருட்களை அகற்றுவதில் சிரமம் மற்றும் கடுமையான சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு போன்ற சிக்கல்களையும் கொண்டுள்ளது.

 

உடல் ரீதியாக செயல்படுத்தும் முறை

இயற்பியல் செயல்படுத்தும் முறை என்பது மூலப்பொருட்களை நேரடியாக உலையில் கார்பனேற்றம் செய்வதைக் குறிக்கிறது, பின்னர் துளைகளை அதிகரிப்பதற்கும் துளைகளை விரிவுபடுத்துவதற்கும் அதிக வெப்பநிலையில் அறிமுகப்படுத்தப்படும் CO2 மற்றும் H20 போன்ற வாயுக்களுடன் வினைபுரிவதைக் குறிக்கிறது, ஆனால் இயற்பியல் செயல்படுத்தும் முறை துளை கட்டமைப்பின் மோசமான கட்டுப்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது. அவற்றில், CO2 செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனை தயாரிப்பதில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் இது சுத்தமானது, பெற எளிதானது மற்றும் குறைந்த விலை கொண்டது. கார்பனேற்றப்பட்ட தேங்காய் ஓட்டை மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தி, CO2 உடன் செயல்படுத்தப்பட்டு, வளர்ந்த நுண்துளைகளுடன் செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனைத் தயாரிக்கிறது, குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பரப்பளவு மற்றும் மொத்த துளை அளவு முறையே 1653m2·g-1 மற்றும் 0.1045cm3·g-1. இரட்டை அடுக்கு மின்தேக்கிகளுக்கான செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனின் பயன்பாட்டு தரத்தை செயல்திறன் அடைந்தது.

லோக்வாட் கல்லை CO2 உடன் செயல்படுத்தி சூப்பர் ஆக்டிவேட்டட் கார்பனை தயாரிக்கவும், 1100℃ வெப்பநிலையில் 30 நிமிடங்கள் செயல்படுத்திய பிறகு, குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பரப்பளவு மற்றும் மொத்த துளை அளவு முறையே 3500m2·g-1 மற்றும் 1.84cm3·g-1 வரை எட்டியது. வணிக தேங்காய் ஓடு செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனில் இரண்டாம் நிலை செயல்படுத்தலைச் செய்ய CO2 ஐப் பயன்படுத்தவும். செயல்படுத்திய பிறகு, முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பின் நுண்துளைகள் சுருக்கப்பட்டன, நுண்துளை அளவு 0.21 cm3·g-1 இலிருந்து 0.27 cm3·g-1 ஆக அதிகரித்தது, குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதி 627.22 m2·g-1 இலிருந்து 822.71 m2·g-1 ஆக அதிகரித்தது, மேலும் பீனாலின் உறிஞ்சுதல் திறன் 23.77% அதிகரித்தது.

மற்ற அறிஞர்கள் CO2 செயல்படுத்தும் செயல்முறையின் முக்கிய கட்டுப்பாட்டு காரணிகளை ஆய்வு செய்துள்ளனர். ரப்பர் மரத்தூளை செயல்படுத்த CO2 பயன்படுத்தப்படும்போது வெப்பநிலை முக்கிய செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணி என்று முகமது மற்றும் பலர் [21] கண்டறிந்தனர். முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பின் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பரப்பளவு, துளை அளவு மற்றும் நுண்துளை முதலில் அதிகரித்து பின்னர் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது குறைந்தது. மக்காடமியா நட்டு ஓடுகளின் CO2 செயல்படுத்தும் செயல்முறையை பகுப்பாய்வு செய்ய செங் சாங் மற்றும் பலர் [22] மறுமொழி மேற்பரப்பு முறையைப் பயன்படுத்தினர். செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் நுண்துளைகளின் வளர்ச்சியில் செயல்படுத்தும் வெப்பநிலை மற்றும் செயல்படுத்தும் நேரம் மிகப்பெரிய செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளன என்பதை முடிவுகள் காட்டின.