אָפּטימיזאַציע פון ​​פּאָרעז קאַרבאָן פּאָר סטרוקטור -Ⅱ

ברוכים הבאים צו אונדזער וועבזייטל פֿאַר פּראָדוקט אינפֿאָרמאַציע און קאָנסולטאַציע.

אונדזער וועבזייטל:https://www.vet-china.com/

 

פיזישע און כעמישע אקטיוואציע מעטאד

די פיזישע און כעמישע אקטיוואציע מעטאד באציט זיך צו דער מעטאד פון צוגרייטן פּאָרעזע מאַטעריאַלן דורך קאָמבינירן די צוויי אויבן דערמאָנטע אקטיוואציע מעטאָדן. בכלל, כעמישע אקטיוואציע ווערט ערשט דורכגעפירט, און דערנאָך פיזישע אקטיוואציע. ערשטנס, איינווייקן צעלולאָזע אין 68%~85% H3PO4 לייזונג ביי 85℃ פאר 2 שעה, דערנאָך קאַרבאָניזירן עס אין אַ מאַפל אויוון פאר 4 שעה, און דערנאָך אַקטיוויזירן עס מיט CO2. די ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח פון די אַקטיוויזירטע קוילן באקומען איז געווען אַזוי הויך ווי 3700m2·g-1. פּרוּווט צו נוצן סיסאַל פיברע ווי רוי מאַטעריאַל, און אַקטיוויזירן די אַקטיוויזירטע קוילן פיברע (ACF) באקומען דורך H3PO4 אקטיוואציע איין מאָל, וואַרמען עס צו 830℃ אונטער N2 שוץ, און דערנאָך נוצן וואַסער פארע ווי אַן אַקטיוואַטאָר פֿאַר צווייטיק אקטיוואציע. די ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח פון ACF באקומען נאָך 60 מינוט פון אקטיוואציע איז באַדייטנד פֿאַרבעסערט.

 

כאַראַקטעריזאַציע פון ​​פּאָרע סטרוקטור פאָרשטעלונג פון אַקטיווייטידקוילן

 
אָפט גענוצטע מעטאָדן פֿאַר כאַראַקטעריזאַציע פון ​​אַקטיווירטן קוילן און אַפּליקאַציע אינסטרוקציעס ווערן געוויזן אין טאַבעלע 2. די פּאָרע סטרוקטור קעראַקטעריסטיקס פון דעם מאַטעריאַל קענען ווערן טעסטעד פֿון צוויי אַספּעקטן: דאַטן אַנאַליז און בילד אַנאַליז.

 

פאָרשונג פּראָגרעס פון פּאָרע סטרוקטור אָפּטימיזאַציע טעכנאָלאָגיע פון ​​אַקטיווייטיד טשאַד

כאָטש אַקטיוויירטער קוילן האט רייכע פּאָרן און אַ ריזיקע ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח, האט עס אַן אויסגעצייכנטע פאָרשטעלונג אין פילע פעלדער. אָבער, צוליב זיין ברייטער רוי מאַטעריאַל סעלעקטיוויטי און קאָמפּלעקסע צוגרייטונג באדינגונגען, האָבן די פאַרטיקע פּראָדוקטן בכלל די חסרונות פון כאַאָטישער פּאָר סטרוקטור, אַנדערש ספּעציפֿיש ייבערפלאַך שטח, נישט-געאָרדנטע פּאָר גרייס פאַרשפּרייטונג, און לימיטעד ייבערפלאַך כעמישע אייגנשאַפטן. דעריבער, עס זענען חסרונות אַזאַ ווי גרויסע דאָזע און שמאָל אַדאַפּטאַביליטי אין דעם אַפּלאַקיישאַן פּראָצעס, וואָס קענען נישט טרעפן די מאַרק באדערפענישן. דעריבער, איז עס פון גרויס פּראַקטיש וויכטיקייט צו אָפּטימיזירן און רעגולירן די סטרוקטור און פֿאַרבעסערן זיין פולשטענדיק נוצן פאָרשטעלונג. אָפט געניצטע מעטאָדן פֿאַר אָפּטימיזירן און רעגולירן פּאָר סטרוקטור אַרייַננעמען כעמישע רעגולאַציע, פּאָלימער בלענדינג, און קאַטאַליטישע אַקטיוואַציע רעגולאַציע.

 

כעמישע רעגולאציע טעכנאָלאָגיע

כעמישע רעגולאציע טעכנאָלאָגיע באַציט זיך צום פּראָצעס פון צווייטיקער אַקטיווירונג (מאָדיפיקאַציע) פון פּאָרעזע מאַטעריאַלן באַקומען נאָך אַקטיווירונג מיט כעמישע רעאַגענטן, עראָדירן די אָריגינעלע פּאָרן, יקספּאַנדירן די מיקראָפּאָרן, אָדער ווייטער שאַפֿן נייַע מיקראָפּאָרן צו פאַרגרעסערן די ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח און פּאָרע סטרוקטור פון דעם מאַטעריאַל. בכלל גערעדט, דער פאַרטיק פּראָדוקט פון איין אַקטיווירונג איז בכלל געטובלט אין 0.5~4 מאָל פון כעמישע לייזונג צו רעגולירן די פּאָרע סטרוקטור און פאַרגרעסערן די ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח. אַלע מינים פון זויער און אַלקאַלי לייזונגען קענען זיין געניצט ווי רעאַגענטן פֿאַר צווייטיקער אַקטיווירונג.

 

זויער ייבערפלאַך אַקסאַדיישאַן מאָדיפיקאַטיאָן טעכנאָלאָגיע

זויער-איבערפלאך אקסידאציע מאדיפיקאציע איז א געווענליך גענוצטע רעגולאציע מעטאד. ביי א פאסיגע טעמפעראטור קענען זויערע אקסידאנטן בארייכערן די פארן אינעווייניק פון אקטיווירטן קוילן, פארבעסערן די פארע גרייס, און אויסגראבן פארשטאפטע פארן. איצט פאקוסירט זיך די אינלענדישע און אויסלענדישע פארשונג מערסטנס אויף דער מאדיפיקאציע פון ​​נישט-ארגאנישע זויערן. HN03 איז א געווענליך גענוצטער אקסידאנט, און אסאך געלערנטע ניצן HN03 צו מאדיפיצירן אקטיווירטן קוילן. טאנג לי און אנדערע [28] האבן געפונען אז HN03 קען פארגרעסערן דעם אינהאלט פון זויערשטאף-אנטהאלטנדיקע און שטיקשטאף-אנטהאלטנדיקע פונקציאנעלע גרופעס אויף דער איבערפלאך פון אקטיווירטן קוילן און פארבעסערן דעם אדסארפציע עפעקט פון קוועקזילבער.

מאָדיפֿיצירנדיק אַקטיוויזירטן קוילן מיט HN03, נאָך דער מאָדיפֿיקאַציע, איז די ספּעציפֿישע ייבערפֿלאַך פֿון אַקטיוויזירטן קוילן פֿאַרקלענערט געוואָרן פֿון 652m2·g-1 צו 241m2·g-1, די דורכשניטלעכע פּאָרע גרייס איז געוואַקסן פֿון 1.27nm צו 1.641nm, און די אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט פֿון בענזאָפֿענאָן אין סימולירטן בענזאָלין איז געוואַקסן מיט 33.7%. מאָדיפֿיצירנדיק האָלץ אַקטיוויזירטן קוילן מיט 10% און 70% וואָלומען קאָנצענטראַציע פֿון HN03, בהתאמה. די רעזולטאַטן ווײַזן אַז די ספּעציפֿישע ייבערפֿלאַך פֿון אַקטיוויזירטן קוילן מאָדיפֿיצירט מיט 10% HN03 איז געוואַקסן פֿון 925.45m2·g-1 צו 960.52m2·g-1; נאָך דער מאָדיפֿיקאַציע מיט 70% HN03, איז די ספּעציפֿישע ייבערפֿלאַך פֿאַרקלענערט געוואָרן צו 935.89m2·g-1. די באַזײַטיקונג ראַטעס פֿון Cu2+ דורך אַקטיוויזירטן קוילן מאָדיפֿיצירט מיט צוויי קאָנצענטראַציעס פֿון HN03 זענען געווען העכער 70% און 90%, בהתאמה.

פֿאַר אַקטיוויירטער קוילן גענוצט אין דעם אַדסאָרפּציע פעלד, די אַדסאָרפּציע ווירקונג דעפּענדס ניט בלויז אויף די פּאָרע סטרוקטור, אָבער אויך אויף די ייבערפלאַך כעמישע אייגנשאַפטן פון די אַדסאָרבענט. די פּאָרע סטרוקטור באַשטימט די ספּעציפיש ייבערפלאַך שטח און אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט פון אַקטיוויירטער קוילן, בשעת די ייבערפלאַך כעמישע אייגנשאַפטן ווירקן די ינטעראַקשאַן צווישן אַקטיוויירטער קוילן און אַדסאָרבאַט. צום סוף איז געפֿונען געוואָרן אַז זויער מאָדיפיקאַציע פון ​​אַקטיוויירטער קוילן קען ניט בלויז סטרויערן די פּאָרע סטרוקטור ין די אַקטיוויירטער קוילן און רייניקן די פארשטאפטע פּאָרעס, אָבער אויך פאַרגרעסערן די אינהאַלט פון זויער גרופּעס אויף דער ייבערפלאַך פון דעם מאַטעריאַל און פֿאַרבעסערן די פּאָלאַריטעט און הידראָפיליסיטי פון דער ייבערפלאַך. די אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט פון EDTA דורך אַקטיוויירטער קוילן מאָדיפיצירט דורך HCI איז געוואקסן מיט 49.5% קאַמפּערד מיט דעם איידער מאָדיפיקאַציע, וואָס איז געווען בעסער ווי די פון HNO3 מאָדיפיקאַציע.

מאָדיפֿיצירטער קאמערציעלער אַקטיווירטער קוילן מיט HNO3 און H2O2 בהתאמה! די ספּעציפֿישע ייבערפֿלאַך־שטחים נאָך דער מאָדיפֿיקאַציע זענען געווען 91.3% און 80.8% פֿון די פֿאַר דער מאָדיפֿיקאַציע, בהתאמה. נייע זויערשטאָף־האַלטיקע פֿונקציאָנעלע גרופּעס ווי קאַרבאָקסיל, קאַרבאָניל און פֿענאָל זענען צוגעגעבן געוואָרן צו דער ייבערפֿלאַך. די אַדסאָרפּציע־קאַפּאַציטעט פֿון ניטראָבענזין דורך HNO3 מאָדיפֿיקאַציע איז געווען די בעסטע, וואָס איז געווען 3.3 מאָל די פֿאַר דער מאָדיפֿיקאַציע. מען האָט געפֿונען אַז די פֿאַרגרעסערונג אין אינהאַלט פֿון זויערשטאָף־האַלטיקע פֿונקציאָנעלע גרופּעס אין אַקטיווירטן קוילן נאָך זויער־מאָדיפֿיקאַציע האָט געפֿירט צו אַ פֿאַרגרעסערונג אין דער צאָל ייבערפֿלאַך־אַקטיווע פּונקטן, וואָס האָט געהאַט אַ דירעקטן עפֿעקט אויף דער פֿאַרבעסערונג פֿון דער אַדסאָרפּציע־קאַפּאַציטעט פֿון דעם ציל־אַדסאָרבאַט.

אין פאַרגלייך מיט נישט-אָרגאַנישע זויערן, זענען דאָ ווייניק באַריכטן וועגן דער אָרגאַנישער זויער מאָדיפיקאַציע פון ​​אַקטיווירטן קוילן. פאַרגלייכט די ווירקונגען פון אָרגאַנישער זויער מאָדיפיקאַציע אויף די פּאָרע סטרוקטור אייגנשאַפטן פון אַקטיווירטן קוילן און די אַדסאָרפּציע פון ​​מעטאַנאָל. נאָך דער מאָדיפיקאַציע, איז די ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח און גאַנץ פּאָרע באַנד פון אַקטיווירטן קוילן פאַרקלענערט געוואָרן. ווי שטאַרקער די זויערקייט, אַלץ גרעסער די פאַרקלענערונג. נאָך דער מאָדיפיקאַציע מיט אָקסאַליק זויער, טאַרטאַריק זויער און ציטרין זויער, איז די ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח פון אַקטיווירטן קוילן פאַרקלענערט געוואָרן פון 898.59m2·g-1 צו 788.03m2·g-1, 685.16m2·g-1 און 622.98m2·g-1 בהתאמה. אָבער, די מיקראָפּאָראָסיטי פון אַקטיווירטן קוילן איז געוואַקסן נאָך דער מאָדיפיקאַציע. די מיקראָפּאָראָסיטי פון אַקטיווירטן קוילן מאָדיפיצירט מיט ציטרין זויער איז געוואַקסן פון 75.9% צו 81.5%.

אקסאַליק זויער און טאַרטאַריק זויער מאָדיפיקאַציע זענען נוצלעך פֿאַר דער אַדסאָרפּציע פֿון מעטאַנאָל, בשעת ציטרין זויער האט אַן אינהיביטאָרישן ווירקונג. אָבער, דזש. פּאָל טשען עט אַל. [35] האָבן געפֿונען אַז אַקטיוויירטער קוילן מאָדיפֿיצירט מיט ציטרין זויער קען פֿאַרבעסערן די אַדסאָרפּציע פֿון קופּער יאָנען. לין טאַנג עט אַל. [36] האָבן מאָדיפֿיצירט קאָמערציעלע אַקטיוויירטע קוילן מיט פֿאָרמיק זויער, אקסאַליק זויער און אַמינאָסולפֿאָניק זויער. נאָך דער מאָדיפיקאַציע, איז די ספּעציפֿישע ייבערפֿלאַך און פּאָרע באַנד פֿאַרקלענערט געוואָרן. זויערשטאָף-האַלטיקע פֿונקציאָנעלע גרופּעס ווי 0-HC-0, C-0 און S=0 זענען געשאַפֿן געוואָרן אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון דעם פֿאַרטיקן פּראָדוקט, און אומגלייכע געעטשטע קאַנאַלן און ווײַסע קריסטאַלן זענען דערשינען. די גלייכגעוויכט אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט פֿון אַצעטאָן און יסאָפּראָפּאַנאָל איז אויך באַדײַטנד געוואַקסן.

 

טעכנאָלאָגיע פֿאַר מאָדיפֿיקאַציע פֿון אַלקאַלישע לייזונגען

עטלעכע געלערנטע האבן אויך גענוצט אן אלקאלישע לייזונג צו דורכפירן צווייטיקע אקטיוואציע אויף אקטיווירטן קוילן. אימפרעגנירט היים-געמאכטע קוילן-באזירטע אקטיווירטע קוילן מיט א Na0H לייזונג פון פארשידענע קאנצענטראציעס צו קאנטראלירן די פארע סטרוקטור. די רעזולטאטן האבן געוויזן אז א נידעריגערע אלקאלישע קאנצענטראציע איז געווען גינציק פאר פארע פארגרעסערונג און אויסברייטונג. דער בעסטער עפעקט איז דערגרייכט געווארן ווען די מאסע קאנצענטראציע איז געווען 20%. דער אקטיווירטער קוילן האט געהאט די העכסטע ספעציפישע אויבערפלאך שטח (681m2·g-1) און פארע וואליום (0.5916cm3·g-1). ווען די מאסע קאנצענטראציע פון ​​Na0H איבערשטייגט 20%, ווערט די פארע סטרוקטור פון אקטיווירטן קוילן חרוב און די פארע סטרוקטור פאראמעטערס הייבן אן צו פארקלענערן. דאס איז ווייל די הויכע קאנצענטראציע פון ​​Na0H לייזונג וועט קאראדירן דעם קוילן סקעלעט און א גרויסע צאל פארע וועלן צוזאמפאלן.

צוגרייטן הויך-פאָרשטעלונג אַקטיוויזירטן קוילן דורך פּאָלימער מישן. די פאָרגייער זענען געווען פורפוראַל רעזין און פורפוריל אַלקאָהאָל, און עטאַלין גליקאָל איז געווען דער פּאָר-פאָרמינג אַגענט. די פּאָר סטרוקטור איז געווען קאַנטראָולד דורך אַדזשאַסטינג די אינהאַלט פון די דריי פּאָלימערן, און אַ פּאָרעז מאַטעריאַל מיט אַ פּאָר גרייס צווישן 0.008 און 5 μm איז באקומען. עטלעכע געלערנטע האָבן באוויזן אַז פּאָליורעטהאַן-ימיד פילם (PUI) קענען זיין קאַרבאָנייזד צו באַקומען קאַרבאָן פילם, און די פּאָר סטרוקטור קענען זיין קאַנטראָולד דורך טשאַנגינג די מאָלעקולאַר סטרוקטור פון פּאָליורעטהאַן (PU) פּרעפּאָלימער [41]. ווען PUI איז כיטיד צו 200°C, PU און פּאָליימיד (PI) וועט זיין דזשענערייטאַד. ווען די היץ באַהאַנדלונג טעמפּעראַטור שטייגט צו 400°C, PU פּיראָליסיס פּראָדוצירט גאַז, ריזאַלטינג אין די פאָרמירונג פון אַ פּאָר סטרוקטור אויף די PI פילם. נאָך קאַרבאָניזאַטיאָן, אַ קאַרבאָן פילם איז באקומען. אין אַדישאַן, די פּאָלימער מישן מעטאָד קענען אויך פֿאַרבעסערן עטלעכע גשמיות און מעכאַנישע פּראָפּערטיעס פון די מאַטעריאַל צו אַ זיכער גראַד.

 

קאַטאַליטיש אַקטיוואַציע רעגולאַציע טעכנאָלאָגיע

קאַטאַליטישע אַקטיוואַציע רעגולאַציע טעכנאָלאָגיע איז אין פאַקט אַ קאָמבינאַציע פון ​​כעמישער אַקטיוואַציע מעטאָדע און הויך-טעמפּעראַטור גאַז אַקטיוואַציע מעטאָדע. בכלל, כעמישע סאַבסטאַנסאַז ווערן צוגעגעבן צו די רוי מאַטעריאַלן ווי קאַטאַליזאַטאָרן, און די קאַטאַליזאַטאָרן ווערן גענוצט צו העלפֿן דעם קאַרבאָניזאַציע אָדער אַקטיוואַציע פּראָצעס צו באַקומען פּאָרעזע טשאַד מאַטעריאַלן. בכלל גערעדט, מעטאַלן האָבן בכלל קאַטאַליטישע ווירקונגען, אָבער די קאַטאַליטישע ווירקונגען זענען אַנדערש.

אין פאַקט, איז געוויינטלעך נישטאָ קיין קלאָרע גרענעץ צווישן כעמישע אַקטיוואַציע רעגולאַציע און קאַטאַליטישע אַקטיוואַציע רעגולאַציע פון ​​פּאָרעזע מאַטעריאַלן. דאָס איז ווײַל ביידע מעטאָדן לייגן צו רעאַגענטן בעת ​​דעם קאַרבאָניזאַציע און אַקטיוואַציע פּראָצעס. די ספּעציפֿישע ראָלע פון ​​די רעאַגענטן באַשטימט צי די מעטאָדע געהערט צו דער קאַטעגאָריע פון ​​קאַטאַליטישע אַקטיוואַציע.

די סטרוקטור פון דעם פּאָרעזן קוילן מאַטעריאַל אַליין, די פיזישע און כעמישע אייגנשאַפטן פון דעם קאַטאַליסט, די קאַטאַליטישע רעאַקציע באדינגונגען און די קאַטאַליסט לאָודינג מעטאָד קענען אַלע האָבן פאַרשידענע גראַדן פון השפּעה אויף די רעגולאַציע ווירקונג. ניצן ביטומינאָוס קוילן ווי רוי מאַטעריאַל, Mn(N03)2 און Cu(N03)2 ווי קאַטאַליסטן קענען צוגרייטן פּאָרעז מאַטעריאַלן מיט מעטאַל אָקסיידז. די צונעמען סומע פון ​​מעטאַל אָקסיידז קען פֿאַרבעסערן די פּאָראָסיטי און פּאָרע באַנד, אָבער די קאַטאַליטישע ווירקונגען פון פאַרשידענע מעטאַלן זענען אַ ביסל אַנדערש. Cu(N03)2 קען העכערן די אַנטוויקלונג פון פּאָרעס אין די קייט פון 1.5~2.0 נם. אין דערצו, די מעטאַל אָקסיידז און ינאָרגאַניק זאַלץ קאַנטיינד אין די רוי מאַטעריאַל אַש וועט אויך שפּילן אַ קאַטאַליטישע ראָלע אין די אַקטיוואַציע פּראָצעס. קסיע קיאַנג עט על. [42] האָבן געגלויבט אַז די קאַטאַליטישע אַקטיוואַציע רעאַקציע פון ​​עלעמענטן אַזאַ ווי קאַלסיום און אייַזן אין ינאָרגאַניק מאַטעריע קען העכערן די אַנטוויקלונג פון פּאָרעס. ווען דער אינהאַלט פון די צוויי עלעמענטן איז צו הויך, די פּראָפּאָרציע פון ​​מיטל און גרויס פּאָרעס אין די פּראָדוקט ינקריסיז באַטייטיק.

 

מסקנא

כאָטש אַקטיוויירטער קוילן, ווי דער מערסט וויידלי גענוצטער גרינער פּאָרעזער קוילן מאַטעריאַל, האָט געשפּילט אַ וויכטיקע ראָלע אין אינדוסטריע און לעבן, האָט עס נאָך אַלץ אַ גרויס פּאָטענציאַל פֿאַר פֿאַרבעסערונג אין רוי מאַטעריאַל יקספּאַנשאַן, קאָסטן רעדוקציע, קוואַליטעט פֿאַרבעסערונג, ענערגיע פֿאַרבעסערונג, לעבן פֿאַרלענגערונג און שטאַרקייט פֿאַרבעסערונג. געפֿינען הויך-קוואַליטעט און ביליק אַקטיוויירטער קוילן רוי מאַטעריאַלן, אַנטוויקלען ריין און עפֿעקטיוו אַקטיוויירטער קוילן פּראָדוקציע טעכנאָלאָגיע, און אָפּטימיזירן און רעגולירן די פּאָר סטרוקטור פון אַקטיוויירטער קוילן לויט פֿאַרשידענע אַפּלאַקיישאַן פעלדער וועט זיין אַ וויכטיקע ריכטונג פֿאַר פֿאַרבעסערן די קוואַליטעט פון אַקטיוויירטער קוילן פּראָדוקטן און העכערן די הויך-קוואַליטעט אַנטוויקלונג פון דער אַקטיוויירטער קוילן אינדוסטריע.