రంధ్రాల కార్బన్ రంధ్ర నిర్మాణం యొక్క ఆప్టిమైజేషన్-Ⅰ

ఉత్పత్తి సమాచారం మరియు సంప్రదింపుల కోసం మా వెబ్‌సైట్‌కు స్వాగతం.

మా వెబ్‌సైట్:https://www.vet-china.com/

 

ఈ పత్రం ప్రస్తుత యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ మార్కెట్‌ను విశ్లేషిస్తుంది, యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ ముడి పదార్థాలపై లోతైన విశ్లేషణను నిర్వహిస్తుంది, యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ యొక్క రంధ్రాల నిర్మాణ లక్షణాల పద్ధతులు, ఉత్పత్తి పద్ధతులు, ప్రభావిత కారకాలు మరియు అనువర్తన పురోగతిని పరిచయం చేస్తుంది, మరియు యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ రంధ్రాల నిర్మాణ ఆప్టిమైజేషన్ టెక్నాలజీ పరిశోధన ఫలితాలను సమీక్షిస్తుంది, దీని లక్ష్యం హరిత మరియు తక్కువ-కార్బన్ టెక్నాలజీల అనువర్తనంలో యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ మరింత కీలక పాత్ర పోషించేలా ప్రోత్సహించడం.

 

యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ తయారీ

సాధారణంగా చెప్పాలంటే, యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ తయారీని రెండు దశలుగా విభజిస్తారు: కార్బనైజేషన్ మరియు యాక్టివేషన్.

 

కార్బనైజేషన్ ప్రక్రియ

ముడి బొగ్గులోని అస్థిర పదార్థాలను విచ్ఛిన్నం చేసి, మధ్యంతర కార్బనైజ్డ్ ఉత్పత్తులను పొందడానికి, దానిని జడ వాయువు రక్షణలో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడి చేసే ప్రక్రియనే కార్బనైజేషన్ అంటారు. ప్రక్రియ పారామితులను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా కార్బనైజేషన్ ఆశించిన లక్ష్యాన్ని సాధించగలదు. యాక్టివేషన్ ఉష్ణోగ్రత అనేది కార్బనైజేషన్ లక్షణాలను ప్రభావితం చేసే ఒక కీలకమైన ప్రక్రియ పారామీటర్ అని అధ్యయనాలు చూపించాయి. జీ కియాంగ్ మరియు అతని సహచరులు మఫిల్ ఫర్నేస్‌లో యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ పనితీరుపై కార్బనైజేషన్ హీటింగ్ రేటు ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేసి, తక్కువ రేటు కార్బనైజ్డ్ పదార్థాల దిగుబడిని మెరుగుపరచడానికి మరియు అధిక-నాణ్యత గల పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి సహాయపడుతుందని కనుగొన్నారు.

 

యాక్టివేషన్ ప్రక్రియ

కార్బనైజేషన్ ప్రక్రియ ముడి పదార్థాలను గ్రాఫైట్ వంటి సూక్ష్మ స్ఫటికాకార నిర్మాణాన్ని ఏర్పరచి, ప్రాథమిక రంధ్రాల నిర్మాణాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అయితే, ఈ రంధ్రాలు క్రమరహితంగా ఉండటం లేదా ఇతర పదార్థాలచే నిరోధించబడి మూసుకుపోవడం వల్ల, తక్కువ విశిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం ఏర్పడి, మరింత యాక్టివేషన్ అవసరమవుతుంది. యాక్టివేషన్ అనేది కార్బనైజ్ చేయబడిన ఉత్పత్తి యొక్క రంధ్రాల నిర్మాణాన్ని మరింత సుసంపన్నం చేసే ప్రక్రియ. ఇది ప్రధానంగా యాక్టివేటర్ మరియు ముడి పదార్థం మధ్య జరిగే రసాయన చర్య ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది: ఇది రంధ్రాలు గల సూక్ష్మ స్ఫటికాకార నిర్మాణం ఏర్పడటాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది.

పదార్థం యొక్క రంధ్రాలను సుసంపన్నం చేసే ప్రక్రియలో క్రియాశీలత ప్రధానంగా మూడు దశల ద్వారా జరుగుతుంది:
(1) మొదట మూసుకుపోయిన రంధ్రాలను (రంధ్రాల ద్వారా) తెరవడం;
(2) అసలు రంధ్రాలను పెద్దది చేయడం (రంధ్ర విస్తరణ);
(3) కొత్త రంధ్రాలను ఏర్పరచడం (రంధ్రాల సృష్టి);

ఈ మూడు ప్రభావాలు విడివిడిగా జరగవు, కానీ ఏకకాలంలో మరియు సినర్జిస్టిక్‌గా సంభవిస్తాయి. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, రంధ్రాల ద్వారా మరియు రంధ్రాల సృష్టి ద్వారా రంధ్రాల సంఖ్య, ముఖ్యంగా మైక్రోపోర్‌ల సంఖ్య పెరుగుతుంది. ఇది అధిక పోరోసిటీ మరియు పెద్ద నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం కలిగిన పోరస్ పదార్థాల తయారీకి ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. అయితే, రంధ్రాల అధిక విస్తరణ వలన రంధ్రాలు కలిసిపోయి, ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానమై, మైక్రోపోర్‌లు పెద్ద రంధ్రాలుగా మారతాయి. అందువల్ల, అభివృద్ధి చెందిన రంధ్రాలు మరియు పెద్ద నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం కలిగిన యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ పదార్థాలను పొందాలంటే, అధిక యాక్టివేషన్‌ను నివారించడం అవసరం. సాధారణంగా ఉపయోగించే యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ యాక్టివేషన్ పద్ధతులలో రసాయన పద్ధతి, భౌతిక పద్ధతి మరియు భౌతిక-రసాయన పద్ధతి ఉన్నాయి.

 

రసాయన క్రియాశీలత పద్ధతి

రసాయన క్రియాశీలత పద్ధతి అంటే ముడి పదార్థాలకు రసాయన కారకాలను కలిపి, ఆ తర్వాత వాటిని ఒక తాపన కొలిమిలో N2 మరియు Ar వంటి రక్షక వాయువులను ప్రవేశపెట్టి వేడి చేయడం ద్వారా, ఒకే సమయంలో వాటిని కార్బనైజ్ చేసి, క్రియాశీలం చేసే విధానం. సాధారణంగా ఉపయోగించే క్రియాశీలకాలు NaOH, KOH మరియు H3PO4. రసాయన క్రియాశీలత పద్ధతికి తక్కువ క్రియాశీలత ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక దిగుబడి వంటి ప్రయోజనాలు ఉన్నప్పటికీ, దీనికి అధిక క్షయం, ఉపరితల కారకాలను తొలగించడంలో ఇబ్బంది మరియు తీవ్రమైన పర్యావరణ కాలుష్యం వంటి సమస్యలు కూడా ఉన్నాయి.

 

భౌతిక క్రియాశీలత పద్ధతి

భౌతిక క్రియాశీలత పద్ధతి అంటే ముడి పదార్థాలను నేరుగా కొలిమిలో కార్బనైజ్ చేసి, ఆపై అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రవేశపెట్టిన CO2 మరియు H2O వంటి వాయువులతో చర్య జరిపి రంధ్రాలను పెంచడం మరియు విస్తరించడం అనే లక్ష్యాన్ని సాధించడం. అయితే, ఈ భౌతిక క్రియాశీలత పద్ధతిలో రంధ్రాల నిర్మాణంపై నియంత్రణ తక్కువగా ఉంటుంది. వీటిలో, CO2 శుభ్రమైనది, సులభంగా లభించేది మరియు తక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్నది కాబట్టి, యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ తయారీలో దీనిని విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. కార్బనైజ్ చేసిన కొబ్బరి చిప్పను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగించి, దానిని CO2తో క్రియాశీలం చేయడం ద్వారా అభివృద్ధి చెందిన సూక్ష్మరంధ్రాలతో కూడిన యాక్టివేటెడ్ కార్బన్‌ను తయారు చేశారు. దీని విశిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం మరియు మొత్తం రంధ్రాల ఘనపరిమాణం వరుసగా 1653m2·g-1 మరియు 0.1045cm3·g-1గా ఉన్నాయి. దీని పనితీరు డబుల్-లేయర్ కెపాసిటర్ల కోసం యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ వినియోగ ప్రమాణాన్ని చేరుకుంది.

సూపర్ యాక్టివేటెడ్ కార్బన్‌ను తయారు చేయడానికి లోక్వాట్ రాయిని CO2 తో యాక్టివేట్ చేయండి. 1100℃ వద్ద 30 నిమిషాల పాటు యాక్టివేషన్ చేసిన తర్వాత, నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం మరియు మొత్తం రంధ్రాల పరిమాణం వరుసగా 3500m2·g-1 మరియు 1.84cm3·g-1 వరకు చేరుకున్నాయి. వాణిజ్య కొబ్బరి చిప్ప యాక్టివేటెడ్ కార్బన్‌పై ద్వితీయ యాక్టివేషన్ చేయడానికి CO2 ను ఉపయోగించండి. యాక్టివేషన్ తర్వాత, తుది ఉత్పత్తి యొక్క సూక్ష్మరంధ్రాలు సన్నబడ్డాయి, సూక్ష్మరంధ్రాల పరిమాణం 0.21 cm3·g-1 నుండి 0.27 cm3·g-1 కు పెరిగింది, నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం 627.22 m2·g-1 నుండి 822.71 m2·g-1 కు పెరిగింది, మరియు ఫినాల్ యొక్క శోషణ సామర్థ్యం 23.77% పెరిగింది.

ఇతర పండితులు CO2 యాక్టివేషన్ ప్రక్రియ యొక్క ప్రధాన నియంత్రణ కారకాలను అధ్యయనం చేశారు. మహమ్మద్ మరియు ఇతరులు [21] రబ్బరు రంపపు పొడిని యాక్టివేట్ చేయడానికి CO2 ను ఉపయోగించినప్పుడు ఉష్ణోగ్రత ప్రధాన ప్రభావిత కారకం అని కనుగొన్నారు. తుది ఉత్పత్తి యొక్క నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం, రంధ్రాల పరిమాణం మరియు మైక్రోపోరోసిటీ ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ మొదట పెరిగి, ఆపై తగ్గాయి. చెంగ్ సాంగ్ మరియు ఇతరులు [22] మాకాడమియా నట్ షెల్స్ యొక్క CO2 యాక్టివేషన్ ప్రక్రియను విశ్లేషించడానికి రెస్పాన్స్ సర్ఫేస్ మెథడాలజీని ఉపయోగించారు. యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ మైక్రోపోర్ల అభివృద్ధిపై యాక్టివేషన్ ఉష్ణోగ్రత మరియు యాక్టివేషన్ సమయం అత్యధిక ప్రభావాన్ని చూపుతాయని ఫలితాలు చూపించాయి.