Karbonju attivat (AC) jirreferi għall-materjali karboniċi ħafna li għandhom porożità għolja u kapaċità ta 'sorbiment prodotti mill-injam, qxur tal-ġewż, faħam, u koni, eċċ. AC huwa wieħed mill-assorbenti użati ta' spiss utilizzati f'diversi industriji għat-tneħħija ta 'kontaminanti numerużi. minn korpi tal-ilma u tal-arja. Peress li, AC sintetizzat mill-prodotti agrikoli u ta 'skart, wera li huwa alternattiva kbira għas-sorsi mhux rinnovabbli u għaljin użati tradizzjonalment. Għall-preparazzjoni ta 'AC, jintużaw żewġ proċessi bażiċi, karbonizzazzjoni u attivazzjoni. Fl-ewwel proċess, il-prekursuri huma soġġetti għal temperaturi għoljin, bejn 400 u 850 ° C, biex ikeċċu l-komponenti volatili kollha. It-temperatura għolja għolja tneħħi l-komponenti kollha mhux tal-karbonju mill-prekursur bħal idroġenu, ossiġnu u nitroġenu fil-forma ta 'gassijiet u qatran. Dan il-proċess jipproduċi char li għandu kontenut għoli ta 'karbonju iżda erja tal-wiċċ u porożità baxxa. Madankollu, it-tieni pass jinvolvi l-attivazzjoni ta 'char sintetizzat qabel. It-titjib tad-daqs tal-pori matul il-proċess ta 'attivazzjoni jista' jiġi kategorizzat fi tlieta: ftuħ ta 'pori li qabel kienu inaċċessibbli, żvilupp ġdid ta' pori permezz ta 'attivazzjoni selettiva, u twessigħ ta' pori eżistenti.
Normalment, żewġ approċċi, fiżiċi u kimiċi, jintużaw għall-attivazzjoni biex tinkiseb l-erja tal-wiċċ u l-porożità mixtieqa. L-attivazzjoni fiżika tinvolvi l-attivazzjoni ta 'char karbonizzat bl-użu ta' gassijiet ossidanti bħal arja, dijossidu tal-karbonju, u fwar f'temperaturi għoljin (bejn 650 u 900 ° C). Id-dijossidu tal-karbonju huwa normalment preferut minħabba n-natura pura tiegħu, immaniġġjar faċli, u proċess ta 'attivazzjoni kontrollabbli madwar 800 ° C. Uniformità għolja tal-pori tista 'tinkiseb bl-attivazzjoni tad-dijossidu tal-karbonju meta mqabbla mal-fwar. Madankollu, għall-attivazzjoni fiżika, il-fwar huwa ferm preferut meta mqabbel mad-dijossidu tal-karbonju peress li jista 'jiġi prodott AC b'erja tal-wiċċ relattivament għolja. Minħabba d-daqs iżgħar tal-molekula ta 'l-ilma, it-tixrid tiegħu fi ħdan l-istruttura tal-char iseħħ b'mod effiċjenti. L-attivazzjoni bil-fwar instabet li hija madwar darbtejn sa tliet darbiet ogħla mid-dijossidu tal-karbonju bl-istess grad ta 'konverżjoni.
Madankollu, l-approċċ kimiku jinvolvi t-taħlit ta 'prekursur ma' aġenti attivanti (NaOH, KOH, u FeCl3, eċċ.). Dawn l-aġenti attivanti jaġixxu bħala ossidanti kif ukoll aġenti deidratanti. F'dan l-approċċ, il-karbonizzazzjoni u l-attivazzjoni jitwettqu simultanjament f'temperatura komparattivament aktar baxxa 300-500 ° C meta mqabbla mal-approċċ fiżiku. Bħala riżultat, jaffettwa d-dekompożizzjoni pirolitika u, imbagħad, jirriżulta f'espansjoni ta 'struttura poruża mtejba u rendiment għoli tal-karbonju. Benefiċċji ewlenin tal-approċċ kimiku fuq dak fiżiku huma r-rekwiżit ta 'temperatura baxxa, strutturi ta' mikroporożità għolja, erja tal-wiċċ kbira, u ħin ta 'tlestija ta' reazzjoni minimizzat.
Is-superjorità tal-metodu ta 'attivazzjoni kimika tista' tiġi spjegata fuq il-bażi ta 'mudell propost minn Kim u sħabu [1] skond liema mikrodominji sferiċi varji responsabbli għall-formazzjoni ta' mikropori jinstabu fl-AC. Min-naħa l-oħra, mesopori huma żviluppati fir-reġjuni intermicrodomain. Sperimentalment, iffurmaw karbonju attivat minn reżina bbażata fuq il-fenol permezz ta 'attivazzjoni kimika (bl-użu ta' KOH) u fiżika (bl-użu tal-fwar) (Figura 1). Ir-riżultati wrew li l-AC sintetizzat bl-attivazzjoni KOH kellu erja tal-wiċċ għolja ta '2878 m2/g meta mqabbel ma' 2213 m2/g bl-attivazzjoni tal-fwar. Barra minn hekk, fatturi oħra bħad-daqs tal-pori, l-erja tal-wiċċ, il-volum tal-mikropori u l-wisa 'medja tal-pori nstabu kollha li huma aħjar f'kundizzjonijiet attivati bil-KOH meta mqabbla mal-fwar attivat.
Differenzi bejn AC Ippreparat mill-attivazzjoni tal-fwar (C6S9) u attivazzjoni KOH (C6K9), rispettivament, spjegati f'termini ta 'mudell ta' mikrostruttura.
Skont id-daqs tal-partiċelli u l-metodu ta 'preparazzjoni, jista' jiġi kategorizzat fi tliet tipi: AC powered, AC granulari, u AC xoffa. Powered AC huwa ffurmat minn granuli fini li għandhom daqs 1 mm b'firxa ta 'dijametru medju ta' 0.15-0.25 mm. Granulari AC għandu daqs komparattivament akbar u inqas erja tal-wiċċ esterna. L-AC granulari jintużaw għal diversi applikazzjonijiet tal-fażi likwida u tal-fażi gassuża skont il-proporzjonijiet tad-dimensjoni tagħhom. It-tielet klassi: xoffa AC ġeneralment hija sintetizzata miż-żift taż-żejt b'dijametru li jvarja minn 0.35 sa 0.8 mm. Huwa magħruf għas-saħħa mekkanika għolja tiegħu u l-kontenut baxx ta 'trab. Huwa utilizzat b'mod estensiv f'applikazzjonijiet tas-sodda fluwidizzata bħall-filtrazzjoni tal-ilma minħabba l-istruttura sferika tagħha.
Ħin tal-post: Ġunju-18-2022