Күзәнәкле углерод күзәнәк структурасын оптимальләштерү -Ⅱ

Продукция турында мәгълүмат һәм консультация алу өчен безнең сайтка рәхим итегез.

Безнең сайт:https://www.vet-china.com/

 

Физик һәм химик активлаштыру ысулы

Физик һәм химик активлаштыру ысулы югарыда күрсәтелгән ике активлаштыру ысулын берләштереп, күзәнәкле материаллар әзерләү ысулын аңлата. Гадәттә, башта химик активлаштыру башкарыла, аннары физик активлаштыру башкарыла. Башта целлюлозаны 68% ~ 85% H3PO4 эремәсендә 85℃ температурада 2 сәгать чылатыгыз, аннары муфель мичендә 4 сәгать карбонлаштырыгыз, аннары CO2 белән активлаштырыгыз. Алынган активлаштырылган күмернең чагыштырма өслек мәйданы 3700м2·г-1 гә кадәр җитте. Сисал җепселләрен чимал буларак кулланып карагыз, һәм H3PO4 активлаштыру юлы белән алынган активлаштырылган күмер җепселләрен (ACF) бер тапкыр активлаштырыгыз, N2 саклавы астында 830℃ кадәр җылытыгыз, аннары икенчел активлаштыру өчен активатор буларак су парын кулланыгыз. 60 минут активлаштырудан соң алынган ACFның чагыштырма өслек мәйданы сизелерлек яхшырды.

 

Активлаштырылганның мәса структурасы эшчәнлеген характерлаууглерод

 
Еш кулланыла торган активлаштырылган күмернең сыйфатын билгеләү ысуллары һәм куллану күрсәтмәләре 2 нче таблицада күрсәтелгән. Материалның мәсамә структурасы үзенчәлекләрен ике аспектта тикшерергә мөмкин: мәгълүмат анализы һәм рәсем анализы.

20 _20240827102754

 

Активлаштырылган күмернең мәсамә структурасын оптимальләштерү технологиясен өйрәнү алгарышы

Активлаштырылган күмернең бай мәсамәләре һәм зур специфик өслек мәйданы булса да, ул күп өлкәләрдә бик яхшы нәтиҗәләргә ия. Ләкин, чималның киң сайлануы һәм катлаулы әзерләү шартлары аркасында, әзер продуктлар, гадәттә, хаотик мәсамә структурасы, төрле специфик өслек мәйданы, тәртипсез мәсамә зурлыгы бүленеше һәм чикләнгән өслек химик үзлекләре кебек кимчелекләренә ия. Шуңа күрә куллану процессында зур доза һәм тар адаптация кебек кимчелекләр бар, алар базар таләпләренә туры килә алмый. Шуңа күрә структураны оптимальләштерү һәм көйләү, шулай ук ​​аның комплекслы куллану күрсәткечләрен яхшырту зур гамәли әһәмияткә ия. Мәсамә структурасын оптимальләштерү һәм көйләү өчен еш кулланыла торган ысулларга химик көйләү, полимерларны кушу һәм каталитик активлаштыруны көйләү керә.

640

 

Химик көйләү технологиясе

Химик көйләү технологиясе химик реагентлар белән активлаштырганнан соң алынган күзәнәкле материалларны икенчел активлаштыру (үзгәртү) процессын аңлата, бу башлангыч күзәнәкләрне җимерә, микро күзәнәкләрне киңәйтә яки материалның чагыштырма өслек мәйданын һәм күзәнәк структурасын арттыру өчен яңа микро күзәнәкләр барлыкка китерә. Гомумән алганда, бер активлаштыруның әзер продукты, гадәттә, күзәнәк структурасын көйләү һәм чагыштырма өслек мәйданын арттыру өчен 0,5 ~ 4 тапкыр химик эремәгә чумдырыла. Икенчел активлаштыру өчен реагентлар буларак барлык төр кислота һәм селте эремәләрен кулланырга мөмкин.

 

Кислота өслегенең оксидлашуын үзгәртү технологиясе

Кислота өслегенең оксидлашуын модификацияләү - еш кулланыла торган көйләү ысулы. Тиешле температурада кислота оксидантлары активлаштырылган күмер эчендәге тишекләрне баета, аның тишек зурлыгын яхшырта һәм тыгылган тишекләрне чистарта ала. Хәзерге вакытта җирле һәм чит ил тикшеренүләре, нигездә, органик булмаган кислоталарны модификацияләүгә юнәлтелгән. HN03 - еш кулланыла торган оксидант, һәм күп галимнәр активлаштырылган күмерне модификацияләү өчен HN03 кулланалар. Тонг Ли һ.б. [28] HN03 активлаштырылган күмер өслегендә кислородлы һәм азотлы функциональ төркемнәрнең күләмен арттыра һәм терекөмешнең адсорбция эффектын яхшырта ала дип ачыкладылар.

HN03 белән активлаштырылган күмерне модификацияләгәннән соң, активлаштырылган күмернең чагыштырма өслек мәйданы 652 м2·г-1 дән 241 м2·г-1 гә кадәр кимеде, уртача мәсамә зурлыгы 1,27 нм дан 1,641 нм га кадәр артты, һәм бензофенонның симуляцияләнгән бензиндагы адсорбция сыйдырышлыгы 33,7% ка артты. Модификацияләнгән агач активлаштырылган күмерне 10% һәм 70% күләм концентрациясе белән HN03 белән модификацияләделәр. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, 10% HN03 белән модификацияләнгән активлаштырылган күмернең чагыштырма өслек мәйданы 925,45 м2·г-1 дән 960,52 м2·г-1 гә кадәр артты; 70% HN03 белән модификацияләгәннән соң, чагыштырма өслек мәйданы 935,89 м2·г-1 гә кадәр кимеде. Ике концентрацияле HN03 белән модификацияләнгән активлаштырылган күмер белән Cu2+ ны чыгару тизлеге 70% һәм 90% тан югарырак булды.

Адсорбция өлкәсендә кулланылган активлаштырылган күмер өчен адсорбция эффекты пора структурасына гына түгел, ә адсорбентның өслек химик үзлекләренә дә бәйле. Пора структурасы активлаштырылган күмернең чагыштырма өслек мәйданын һәм адсорбция сыйдырышлыгын билгели, ә өслек химик үзлекләре активлаштырылган күмер һәм адсорбат арасындагы үзара бәйләнешкә тәэсир итә. Ниһаять, активлаштырылган күмернең кислота модификациясе активлаштырылган күмер эчендәге пора структурасын көйләп һәм тыгылган пораларны чистартып кына калмыйча, материал өслегендәге кислота төркемнәренең күләмен арттырып, өслекнең полярлыгын һәм гидрофильлеген арттыра ала икәне ачыкланды. HCI белән модификацияләнгән активлаштырылган күмер белән ЭДТАның адсорбция сыйдырышлыгы модификациядән алдагы белән чагыштырганда 49,5% ка артты, бу HNO3 модификациясеннән яхшырак иде.

HNO3 һәм H2O2 белән модификацияләнгән коммерция активлаштырылган күмер! Модификациядән соңгы чагыштырма өслек мәйданнары модификациягә кадәрге мәйданнарның 91,3% һәм 80,8% тәшкил итте. Өслеккә карбоксил, карбонил һәм фенол кебек яңа кислородлы функциональ төркемнәр өстәлде. HNO3 модификациясе белән нитробензолның адсорбция сыйдырышлыгы иң яхшысы булды, ул модификациягә кадәргедән 3,3 тапкыр артыграк иде. Кислота модификациясеннән соң активлаштырылган күмердә кислородлы функциональ төркемнәрнең күләме арту өслек актив нокталары санының артуына китерде, бу максатлы адсорбатның адсорбция сыйдырышлыгын яхшыртуга турыдан-туры йогынты ясады.

Органик булмаган кислоталар белән чагыштырганда, активлаштырылган күмернең органик кислота модификациясе турында хәбәрләр аз. Органик кислота модификациясенең активлаштырылган күмернең пора структурасы үзлекләренә һәм метанолның адсорбциясенә йогынтысын чагыштырыгыз. Модификациядән соң, активлаштырылган күмернең чагыштырма өслек мәйданы һәм гомуми пора күләме кимеде. Әчелек көчлерәк булган саен, кимү зуррак була. Куксалат кислотасы, шарап кислотасы һәм лимон кислотасы белән модификациядән соң, активлаштырылган күмернең чагыштырма өслек мәйданы 898,59 м2·г-1 дән 788,03 м2·г-1 гә, 685,16 м2·г-1 гә һәм 622,98 м2·г-1 гә кадәр кимеде. Ләкин, модификациядән соң активлаштырылган күмернең микропорационлыгы артты. Лимон кислотасы белән модификацияләнгән активлаштырылган күмернең микропорационлыгы 75,9% тан 81,5% ка кадәр артты.

Оксалат кислотасы һәм шарап кислотасын модификацияләү метанолның адсорбциясенә файдалы, ә лимон кислотасы тоткарлаучы йогынты ясый. Шулай да, Дж.Пол Чен һ.б. [35] лимон кислотасы белән модификацияләнгән активлаштырылган күмернең бакыр ионнарының адсорбциясен көчәйтә алуын ачыкладылар. Лин Тан һ.б. [36] коммерция активлаштырылган күмерне формик кислотасы, оксалат кислотасы һәм аминосульфон кислотасы белән модификацияләделәр. Модификациядән соң, чагыштырма өслек мәйданы һәм мәсамә күләме кимеде. Әзер продукт өслегендә 0-HC-0, C-0 һәм S=0 кебек кислородлы функциональ төркемнәр барлыкка килде, һәм тигез булмаган сызылган каналлар һәм ак кристаллар барлыкка килде. Ацетон һәм изопропанолның тигезләнеш адсорбция сыйдырышлыгы да сизелерлек артты.

 

Селте эремәсен модификацияләү технологиясе

Кайбер галимнәр активлаштырылган күмердә икенчел активлаштыру өчен селте эремәсен дә кулланганнар. Күмер нигезендәге активлаштырылган күмерне төрле концентрациядәге Na0H эремәсе белән манып, пора структурасын контрольдә тотыгыз. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, түбәнрәк селте концентрациясе пораларның артуына һәм киңәюенә ярдәм итә. Иң яхшы нәтиҗәгә масса концентрациясе 20% булганда ирешелгән. Активлаштырылган күмернең иң югары чагыштырма өслек мәйданы (681 м2·г-1) һәм пора күләме (0,5916 см3·г-1) булган. Na0H масса концентрациясе 20% тан артканда, активлаштырылган күмернең пора структурасы җимерелә һәм пора структурасы параметрлары кими башлый. Чөнки Na0H эремәсенең югары концентрациясе углерод скелетын коррозияли һәм күп санлы поралар җимерелә.

Полимерларны кушу юлы белән югары нәтиҗәле активлаштырылган күмер әзерләү. Алдан килгән матдәләр фурфурол сумаласы һәм фурфурил спирты иде, ә этиленгликоль мәсамә барлыкка китерүче агент иде. Мәсамә структурасы өч полимерның эчтәлеген көйләү юлы белән контрольдә тотылды, һәм мәсамә зурлыгы 0,008 һәм 5 мкм арасында булган мәсамә материал алынды. Кайбер галимнәр полиуретан-имид пленкасын (PUI) углерод пленкасы алу өчен карбонлаштырып була икәнен, ә мәсамә структурасын полиуретан (PU) преполимерының молекуляр структурасын үзгәртеп контрольдә тотарга мөмкин икәнен исбатладылар [41]. PUI 200°C кадәр җылытылганда, PU һәм полиимид (PI) барлыкка киләчәк. Җылылык эшкәртү температурасы 400°C кадәр күтәрелгәндә, PU пиролизы газ чыгара, нәтиҗәдә PI пленкасында мәсамә структурасы барлыкка килә. Карбонлаштырганнан соң, углерод пленкасы алына. Моннан тыш, полимерларны кушу ысулы материалның кайбер физик һәм механик үзенчәлекләрен билгеле бер дәрәҗәдә яхшырта ала.

 

Каталитик активлаштыруны көйләү технологиясе

Каталитик активлаштыруны көйләү технологиясе чынлыкта химик активлаштыру ысулы һәм югары температуралы газ активлаштыру ысулының кушылмасы. Гадәттә, чималга катализатор буларак химик матдәләр өстәлә, һәм катализаторлар мәсамәле углерод материалларын алу өчен карбонлаштыру яки активлаштыру процессына ярдәм итү өчен кулланыла. Гомумән алганда, металлар, гадәттә, каталитик эффектларга ия, ләкин каталитик эффектлар төрлечә була.

Чынлыкта, гадәттә, күзәнәкле материалларның химик активлаштыруны көйләү һәм каталитик активлаштыруны көйләү арасында ачык чик юк. Чөнки ике ысул да карбонлаштыру һәм активлаштыру процессында реагентлар өсти. Бу реагентларның конкрет роле ысулның каталитик активлаштыру категориясенә керү-кермәвен билгели.

Күзәнәкле углерод материалының үзенең структурасы, катализаторның физик һәм химик үзлекләре, каталитик реакция шартлары һәм катализатор йөкләү ысулы - болар барысы да көйләү эффектына төрле дәрәҗәдә йогынты ясый ала. Чимал буларак битумлы күмер кулланып, Mn(N03)2 һәм Cu(N03)2 катализаторлар буларак металл оксидлары булган күзәнәкле материаллар әзерли ала. Металл оксидларының тиешле күләме күзәнәклелекне һәм күзәнәк күләмен яхшырта ала, ләкин төрле металларның каталитик эффектлары бераз аерылып тора. Cu(N03)2 1,5 ~ 2,0 нм диапазонында күзәнәкләр үсешенә ярдәм итә ала. Моннан тыш, чимал көлендәге металл оксидлары һәм органик булмаган тозлар да активлаштыру процессында каталитик роль уйнаячак. Се Цян һ.б. [42] органик булмаган матдәләрдә кальций һәм тимер кебек элементларның каталитик активлаштыру реакциясе күзәнәкләр үсешенә ярдәм итә ала дип саныйлар. Бу ике элементның күләме артык югары булганда, продукттагы урта һәм зур күзәнәкләрнең өлеше сизелерлек арта.

 

Йомгак

Активлаштырылган күмер, иң киң кулланыла торган яшел күзәнәкле күмер материалы буларак, сәнәгатьтә һәм тормышта мөһим роль уйнаса да, чималны киңәйтү, чыгымнарны киметү, сыйфатны яхшырту, энергияне яхшырту, гомерне озайту һәм ныклыкны яхшырту өчен зур потенциалга ия. Югары сыйфатлы һәм арзан активлаштырылган күмер чималын табу, чиста һәм нәтиҗәле активлаштырылган күмер җитештерү технологиясен эшләү, төрле куллану өлкәләренә карап активлаштырылган күмернең күзәнәк структурасын оптимальләштерү һәм көйләү активлаштырылган күмер продуктларының сыйфатын яхшырту һәм активлаштырылган күмер сәнәгатенең югары сыйфатлы үсешен алга этәрү өчен мөһим юнәлеш булачак.


Бастырып чыгару вакыты: 2024 елның 27 августы
WhatsApp онлайн чаты!