Welkom by ons webwerf vir produkinligting en konsultasie.
Ons webwerf:https://www.vet-china.com/
Fisiese en chemiese aktiveringsmetode
Fisiese en chemiese aktiveringsmetode verwys na die metode om poreuse materiale voor te berei deur die bogenoemde twee aktiveringsmetodes te kombineer. Oor die algemeen word chemiese aktivering eers uitgevoer, en dan word fisiese aktivering uitgevoer. Week eers sellulose in 68% ~ 85% H3PO4-oplossing by 85 ℃ vir 2 uur, verkool dit dan in 'n moffeloond vir 4 uur, en aktiveer dit dan met CO2. Die spesifieke oppervlakte van die geaktiveerde koolstof wat verkry is, was so hoog as 3700m2·g-1. Probeer om sisalvesel as grondstof te gebruik, en aktiveer die geaktiveerde koolstofvesel (ACF) wat verkry is deur H3PO4-aktivering een keer, verhit dit tot 830 ℃ onder N2-beskerming, en gebruik dan waterdamp as 'n aktiveerder vir sekondêre aktivering. Die spesifieke oppervlakarea van ACF verkry na 60min se aktivering is aansienlik verbeter.
Karakterisering van poriestruktuur prestasie van geaktiveerdekoolstof
Algemeen gebruikte geaktiveerde koolstof prestasie karakterisering metodes en toepassing rigtings word getoon in Tabel 2. Die porie struktuur eienskappe van die materiaal kan getoets word uit twee aspekte: data analise en beeld analise.
Navorsingsvordering van poriestruktuuroptimeringstegnologie van geaktiveerde koolstof
Alhoewel geaktiveerde koolstof ryk porieë en groot spesifieke oppervlak het, het dit uitstekende werkverrigting in baie velde. As gevolg van sy wye grondstof-selektiwiteit en komplekse voorbereidingstoestande, het die voltooide produkte egter oor die algemeen die nadele van chaotiese poriestruktuur, verskillende spesifieke oppervlakarea, wanordelike poriegrootteverspreiding en beperkte oppervlak chemiese eienskappe. Daarom is daar nadele soos groot dosisse en eng aanpasbaarheid in die toedieningsproses, wat nie aan die markvereistes kan voldoen nie. Daarom is dit van groot praktiese betekenis om die struktuur te optimaliseer en te reguleer en die omvattende benuttingsprestasie daarvan te verbeter. Algemeen gebruikte metodes vir die optimalisering en regulering van poriestruktuur sluit chemiese regulering, polimeervermenging en katalitiese aktiveringsregulering in.
Chemiese regulering tegnologie
Chemiese reguleringstegnologie verwys na die proses van sekondêre aktivering (modifikasie) van poreuse materiale wat verkry word na aktivering met chemiese reagense, die erodeer van die oorspronklike porieë, die uitbreiding van die mikroporieë, of die verdere skep van nuwe mikroporieë om die spesifieke oppervlakarea en porieëstruktuur van die materiaal te vergroot. Oor die algemeen word die voltooide produk van een aktivering oor die algemeen in 0,5 ~ 4 keer chemiese oplossing gedompel om die poriestruktuur te reguleer en die spesifieke oppervlakte te vergroot. Alle soorte suur- en alkalioplossings kan as reagense vir sekondêre aktivering gebruik word.
Suur oppervlak oksidasie modifikasie tegnologie
Suuroppervlakoksidasiemodifikasie is 'n algemeen gebruikte reguleringsmetode. By 'n gepaste temperatuur kan suuroksidante die porieë binne-in geaktiveerde koolstof verryk, die porieëgrootte daarvan verbeter en geblokkeerde porieë uitbagger. Op die oomblik fokus binnelandse en buitelandse navorsing hoofsaaklik op die modifikasie van anorganiese sure. HN03 is 'n algemeen gebruikte oksidant, en baie geleerdes gebruik HN03 om geaktiveerde koolstof te verander. Tong Li et al. [28] het gevind dat HN03 die inhoud van suurstofbevattende en stikstofbevattende funksionele groepe op die oppervlak van geaktiveerde koolstof kan verhoog en die adsorpsie-effek van kwik kan verbeter.
Deur geaktiveerde koolstof met HN03 te wysig, na wysiging, het die spesifieke oppervlak van geaktiveerde koolstof afgeneem van 652m2·g-1 tot 241m2·g-1, die gemiddelde poriegrootte het van 1.27nm tot 1.641nm toegeneem, en die adsorpsiekapasiteit van bensofenoon in gesimuleerde petrol het met 33,7% toegeneem. Modifiserende hout geaktiveerde koolstof met 10% en 70% volume konsentrasie HN03, onderskeidelik. Die resultate toon dat die spesifieke oppervlakte van geaktiveerde koolstof gemodifiseer met 10% HN03 toegeneem het van 925.45m2·g-1 tot 960.52m2·g-1; na modifikasie met 70% HN03, het die spesifieke oppervlakte verminder tot 935.89m2·g-1. Die verwyderingstempo's van Cu2+ deur geaktiveerde koolstof gemodifiseer met twee konsentrasies HN03 was onderskeidelik hoër as 70% en 90%.
Vir geaktiveerde koolstof wat in die adsorpsieveld gebruik word, hang die adsorpsie-effek nie net af van die poriestruktuur nie, maar ook van die oppervlak chemiese eienskappe van die adsorbens. Die poriestruktuur bepaal die spesifieke oppervlakte en adsorpsiekapasiteit van geaktiveerde koolstof, terwyl die oppervlak chemiese eienskappe die interaksie tussen geaktiveerde koolstof en adsorbaat beïnvloed. Uiteindelik is gevind dat suurmodifikasie van geaktiveerde koolstof nie net die poriestruktuur binne die geaktiveerde koolstof kan aanpas en die geblokkeerde porieë kan skoonmaak nie, maar ook die inhoud van suurgroepe op die oppervlak van die materiaal kan verhoog en die polariteit en hidrofilisiteit van die oppervlak kan verbeter. . Die adsorpsiekapasiteit van EDTA deur geaktiveerde koolstof gemodifiseer deur HCI het met 49.5% toegeneem in vergelyking met dié voor modifikasie, wat beter was as dié van HNO3 modifikasie.
Gemodifiseerde kommersiële geaktiveerde koolstof met HNO3 en H2O2 onderskeidelik! Die spesifieke oppervlakareas na modifikasie was onderskeidelik 91.3% en 80.8% van dié voor modifikasie. Nuwe suurstofbevattende funksionele groepe soos karboksiel, karboniel en fenol is by die oppervlak gevoeg. Die adsorpsiekapasiteit van nitrobenseen deur HNO3-modifikasie was die beste, wat 3,3 keer die voor modifikasie was. Daar word gevind dat die toename in die inhoud van suurstofbevattende funksionele groepe in geaktiveerde koolstof na suurmodifikasie gelei het tot 'n toename in die aantal oppervlak aktiewe punte, wat 'n direkte effek gehad het op die verbetering van die adsorpsiekapasiteit van die teikenadsorbaat.
In vergelyking met anorganiese sure, is daar min verslae oor die organiese suurmodifikasie van geaktiveerde koolstof. Vergelyk die effekte van organiese suurmodifikasie op die porieëstruktuur eienskappe van geaktiveerde koolstof en die adsorpsie van metanol. Na modifikasie het die spesifieke oppervlakte en totale porievolume van geaktiveerde koolstof afgeneem. Hoe sterker die suurheid, hoe groter is die afname. Na modifikasie met oksaalsuur, wynsteensuur en sitroensuur het die spesifieke oppervlakte van geaktiveerde koolstof van 898.59m2·g-1 tot 788.03m2·g-1, 685.16m2·g-1 en 622.98m2·g-1 onderskeidelik afgeneem. Die mikroporositeit van geaktiveerde koolstof het egter na modifikasie toegeneem. Die mikroporositeit van geaktiveerde koolstof gemodifiseer met sitroensuur het van 75.9% tot 81.5% toegeneem.
Oksaalsuur- en wynsteensuurmodifikasie is voordelig vir die adsorpsie van metanol, terwyl sitroensuur 'n inhiberende effek het. J.Paul Chen et al. [35] het gevind dat geaktiveerde koolstof gemodifiseer met sitroensuur die adsorpsie van koperione kan verbeter. Lin Tang et al. [36] gemodifiseerde kommersiële geaktiveerde koolstof met mieresuur, oksaalsuur en aminosulfonsuur. Na modifikasie is die spesifieke oppervlakte en porievolume verminder. Suurstofbevattende funksionele groepe soos 0-HC-0, C-0 en S=0 is op die oppervlak van die voltooide produk gevorm, en ongelyk geëtste kanale en wit kristalle het verskyn. Die ewewigsadsorpsiekapasiteit van asetoon en isopropanol het ook aansienlik toegeneem.
Alkaliese oplossing modifikasie tegnologie
Sommige geleerdes het ook alkaliese oplossing gebruik om sekondêre aktivering op geaktiveerde koolstof uit te voer. Impregneer tuisgemaakte steenkool-gebaseerde geaktiveerde koolstof met Na0H-oplossing van verskillende konsentrasies om die poriestruktuur te beheer. Die resultate het getoon dat 'n laer alkalikonsentrasie bevorderlik was vir porieëverhoging en -uitsetting. Die beste effek is bereik wanneer die massakonsentrasie 20% was. Die geaktiveerde koolstof het die hoogste spesifieke oppervlakte (681m2·g-1) en porievolume (0.5916cm3·g-1) gehad. Wanneer die massakonsentrasie van NaOH 20% oorskry, word die poriestruktuur van geaktiveerde koolstof vernietig en die porieëstruktuurparameters begin afneem. Dit is omdat die hoë konsentrasie Na0H-oplossing die koolstofskelet sal korrodeer en 'n groot aantal porieë sal ineenstort.
Voorbereiding van hoëprestasie geaktiveerde koolstof deur polimeervermenging. Die voorlopers was furfuralhars en furfurielalkohol, en etileenglikol was die porieëvormende middel. Die poriestruktuur is beheer deur die inhoud van die drie polimere aan te pas, en 'n poreuse materiaal met 'n poriegrootte tussen 0.008 en 5 μm is verkry. Sommige geleerdes het bewys dat poliuretaan-imiedfilm (PUI) gekarboniseer kan word om koolstoffilm te verkry, en die poriestruktuur kan beheer word deur die molekulêre struktuur van poliuretaan (PU) prepolimeer te verander [41]. Wanneer PUI tot 200°C verhit word, sal PU en poliimied (PI) gegenereer word. Wanneer die hittebehandelingstemperatuur tot 400°C styg, produseer PU-pirolise gas, wat lei tot die vorming van 'n poriestruktuur op die PI-film. Na karbonisasie word 'n koolstoffilm verkry. Daarbenewens kan die polimeervermengingsmetode ook sekere fisiese en meganiese eienskappe van die materiaal tot 'n sekere mate verbeter
Katalitiese aktivering regulering tegnologie
Katalitiese aktiveringsreguleringstegnologie is eintlik 'n kombinasie van chemiese aktiveringsmetode en hoëtemperatuurgasaktiveringsmetode. Oor die algemeen word chemiese stowwe as katalisators by die grondstowwe gevoeg, en die katalisators word gebruik om die karbonisasie- of aktiveringsproses te help om poreuse koolstofmateriale te verkry. Oor die algemeen het metale oor die algemeen katalitiese effekte, maar die katalitiese effekte verskil.
Trouens, daar is gewoonlik geen ooglopende grens tussen chemiese aktiveringsregulering en katalitiese aktiveringsregulering van poreuse materiale nie. Dit is omdat beide metodes reagense byvoeg tydens die karbonisasie- en aktiveringsproses. Die spesifieke rol van hierdie reagense bepaal of die metode tot die kategorie van katalitiese aktivering behoort.
Die struktuur van die poreuse koolstofmateriaal self, die fisiese en chemiese eienskappe van die katalisator, die katalitiese reaksietoestande en die katalisatorlaaimetode kan almal verskillende grade van invloed op die reguleringseffek hê. Deur bitumineuse steenkool as grondstof te gebruik, kan Mn(N03)2 en Cu(N03)2 as katalisators poreuse materiale voorberei wat metaaloksiede bevat. Die toepaslike hoeveelheid metaaloksiede kan die porositeit en porievolume verbeter, maar die katalitiese effekte van verskillende metale verskil effens. Cu(N03)2 kan die ontwikkeling van porieë in die reeks van 1.5~2.0nm bevorder. Daarbenewens sal die metaaloksiede en anorganiese soute wat in die rou materiaal as vervat is, ook 'n katalitiese rol speel in die aktiveringsproses. Xie Qiang et al. [42] het geglo dat die katalitiese aktiveringsreaksie van elemente soos kalsium en yster in anorganiese materiaal die ontwikkeling van porieë kan bevorder. Wanneer die inhoud van hierdie twee elemente te hoog is, neem die verhouding medium en groot porieë in die produk aansienlik toe.
Gevolgtrekking
Alhoewel geaktiveerde koolstof, as die mees gebruikte groen poreuse koolstofmateriaal, 'n belangrike rol in die industrie en lewe gespeel het, het dit steeds groot potensiaal vir verbetering in grondstofuitbreiding, kostevermindering, kwaliteitverbetering, energieverbetering, lewensverlenging en sterkteverbetering . Die vind van hoë-gehalte en goedkoop geaktiveerde koolstof grondstowwe, die ontwikkeling van skoon en doeltreffende geaktiveerde koolstof produksie tegnologie, en die optimalisering en regulering van die porie struktuur van geaktiveerde koolstof volgens verskillende toepassingsvelde sal 'n belangrike rigting vir die verbetering van die kwaliteit van geaktiveerde koolstof produkte en die bevordering van die hoë-gehalte ontwikkeling van die geaktiveerde koolstof industrie.
Postyd: Aug-27-2024