Benvingut al nostre lloc web per obtenir informació i consulta sobre els productes.
El nostre lloc web:https://www.vet-china.com/
Aquest article analitza el mercat actual del carbó activat, realitza una anàlisi en profunditat de les matèries primeres del carbó activat, presenta els mètodes de caracterització de l'estructura dels porus, els mètodes de producció, els factors que influeixen i el progrés de l'aplicació del carbó activat i revisa els resultats de la investigació del carbó activat. Tecnologia d'optimització de l'estructura de porus, amb l'objectiu de promoure el carbó activat per jugar un paper més important en l'aplicació de tecnologies verdes i baixes en carboni.
Preparació de carbó actiu
En termes generals, la preparació del carbó actiu es divideix en dues etapes: carbonització i activació
Procés de carbonització
La carbonització es refereix al procés d'escalfament del carbó brut a alta temperatura sota la protecció de gas inert per descompondre la seva matèria volàtil i obtenir productes carbonitzats intermedis. La carbonització pot aconseguir l'objectiu esperat ajustant els paràmetres del procés. Els estudis han demostrat que la temperatura d'activació és un paràmetre clau del procés que afecta les propietats de carbonització. Jie Qiang et al. va estudiar l'efecte de la taxa d'escalfament de carbonització sobre el rendiment del carbó actiu en un forn de mufla i va trobar que una taxa més baixa ajuda a millorar el rendiment de materials carbonitzats i produir materials d'alta qualitat.
Procés d'activació
La carbonització pot fer que les matèries primeres formin una estructura microcristal·lina similar al grafit i generi una estructura de porus primària. Tanmateix, aquests porus estan desordenats o bloquejats i tancats per altres substàncies, donant lloc a una petita àrea de superfície específica i requerint una activació addicional. L'activació és el procés d'enriquir encara més l'estructura de porus del producte carbonitzat, que es realitza principalment mitjançant la reacció química entre l'activador i la matèria primera: pot promoure la formació d'estructura microcristal·lina porosa.
L'activació passa principalment per tres etapes en el procés d'enriquiment dels porus del material:
(1) Obrint els porus tancats originals (a través dels porus);
(2) Ampliació dels porus originals (expansió de porus);
(3) Formació de nous porus (creació de porus);
Aquests tres efectes no es porten a terme sols, sinó que es produeixen de manera simultània i sinèrgica. En termes generals, a través dels porus i la creació de porus afavoreixen l'augment del nombre de porus, especialment els microporus, que és beneficiós per a la preparació de materials porosos amb alta porositat i gran superfície específica, mentre que l'expansió excessiva dels porus farà que els porus es fusionin i es connectin. , convertint els microporus en porus més grans. Per tant, per obtenir materials de carbó actiu amb porus desenvolupats i gran superfície específica, cal evitar una activació excessiva. Els mètodes d'activació de carbó activat utilitzats habitualment inclouen el mètode químic, el mètode físic i el mètode fisicoquímic.
Mètode d'activació química
El mètode d'activació química es refereix a un mètode per afegir reactius químics a les matèries primeres i després escalfar-los mitjançant la introducció de gasos protectors com N2 i Ar en un forn de calefacció per carbonitzar-los i activar-los al mateix temps. Els activadors comunament utilitzats són generalment NaOH, KOH i H3P04. El mètode d'activació química té els avantatges d'una baixa temperatura d'activació i un alt rendiment, però també té problemes com ara una gran corrosió, dificultat per eliminar reactius superficials i una greu contaminació ambiental.
Mètode d'activació física
El mètode d'activació física es refereix a carbonitzar les matèries primeres directament al forn, i després reaccionar amb gasos com el CO2 i l'H20 introduïts a alta temperatura per aconseguir el propòsit d'augmentar els porus i expandir els porus, però el mètode d'activació física té una mala controlabilitat del porus. estructura. Entre ells, el CO2 és molt utilitzat en la preparació de carbó actiu perquè és net, fàcil d'obtenir i de baix cost. Utilitzeu closca de coco carbonitzada com a matèria primera i activeu-la amb CO2 per preparar carbó activat amb microporus desenvolupats, amb una superfície específica i volum total de porus de 1653 m2·g-1 i 0,1045cm3·g-1, respectivament. El rendiment va assolir l'estàndard d'ús de carbó activat per a condensadors de doble capa.
Activeu la pedra de nespres amb CO2 per preparar carbó súper activat, després de l'activació a 1100 ℃ durant 30 minuts, la superfície específica i el volum total dels porus van assolir fins a 3500 m2 · g-1 i 1,84 cm3 · g-1, respectivament. Utilitzeu CO2 per realitzar una activació secundària en carbó activat de closca de coco comercial. Després de l'activació, els microporus del producte acabat es van reduir, el volum de microporos va augmentar de 0,21 cm3·g-1 a 0,27 cm3·g-1, la superfície específica va augmentar de 627,22 m2·g-1 a 822,71 m2·g-1 , i la capacitat d'adsorció del fenol es va incrementar un 23,77%.
Altres estudiosos han estudiat els principals factors de control del procés d'activació del CO2. Mohammad et al. [21] va trobar que la temperatura és el principal factor que influeix quan s'utilitza CO2 per activar serradures de cautxú. La superfície específica, el volum de porus i la microporositat del producte acabat van augmentar primer i després van disminuir amb l'augment de la temperatura. Cheng Song et al. [22] va utilitzar la metodologia de la superfície de resposta per analitzar el procés d'activació de CO2 de les closques de nous de macadàmia. Els resultats van mostrar que la temperatura d'activació i el temps d'activació tenen la major influència en el desenvolupament de microporos de carbó actiu.
Hora de publicació: 27-agost-2024