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Stu articulu analizza u mercatu di carbone attivatu attuale, conduce un'analisi approfondita di e materie prime di carbone attivatu, introduce i metudi di caratterizzazione di a struttura di i pori, i metudi di produzzione, i fatturi chì influenzanu è u prugressu di l'applicazione di carbone attivatu, è rivede i risultati di ricerca di carbone attivatu. ticnoluggìa d'ottimisazione di struttura di pori, u scopu di prumove u carbone attivatu per ghjucà un rolu maiò in l'applicazioni di tecnulugii verdi è low-carbon.
Preparazione di carbone attivatu
In generale, a preparazione di carbone attivatu hè divisa in dui fasi: carbonizazione è attivazione
Prucessu di carbonizazione
A carbonizazione si riferisce à u prucessu di scaldà u carbone crudu à alta temperatura sottu a prutezzione di gas inerte per decompone a so materia volatile è ottene prudutti intermedii carbonizzati. A carbonizazione pò ghjunghje u scopu previstu aghjustendu i paràmetri di u prucessu. I studii anu dimustratu chì a temperatura di attivazione hè un paràmetru chjave di u prucessu chì afecta a proprietà di carbonizazione. Jie Qiang et al. studiatu l'effettu di a tarifa di riscaldamentu di carbonizazione nantu à u funziunamentu di carbone attivatu in un furnace muffle è hà truvatu chì una tarifa più bassa aiuta à migliurà u rendiment di materiali carbonizzati è pruduce materiali d'alta qualità.
Prucessu di attivazione
A carbonizazione pò fà chì e materie prime formenu una struttura microcristallina simile à u grafitu è generà una struttura di poru primariu. In ogni casu, sti pori sò disordinati o bluccati è chjusi da altre sustanziali, risultatu in una piccula superficia specifica è chì necessitanu più attivazione. L'attivazione hè u prucessu di arricchisce ancu a struttura di pori di u pruduttu carbonizatu, chì hè principalmente realizatu per mezu di a reazzione chimica trà l'attivatore è a materia prima: pò prumove a furmazione di struttura microcristallina porosa.
L'attivazione passa principalmente per trè fasi in u prucessu di arricchisce i pori di u materiale:
(1) Apertura di i pori chjusi originali (attraversu i pori);
(2) Ingrandà i pori originali (espansione di i pori);
(3) Formazione di novi pori (creazione di pori);
Questi trè effetti ùn sò micca realizati solu, ma si trovanu simultaneamente è sinergicamente. In generale, à traversu i pori è a creazione di pori conducenu à aumentà u nùmeru di pori, in particulare i micropori, chì hè benefica per a preparazione di materiali porosi cù alta porosità è grande superficie specifica, mentre chì l'espansione eccessiva di pori pruvucarà i pori per unisce è cunnette. , cunvertisce i micropori in pori più grandi. Dunque, per ottene materiali di carbone attivatu cù pori sviluppati è grande superficia specifica, hè necessariu evità l'attivazione eccessiva. I metudi di attivazione di carbone attivatu cumunimenti usati includenu u metudu chimicu, u metudu fisicu è u metudu fisicu.
Metudu di attivazione chimica
U metudu di attivazione chimica si riferisce à un metudu d'aghjunghje reagenti chimichi à a materia prima, è poi scaldali intruducendu gasi protettivi cum'è N2 è Ar in un fornu di riscaldamentu per carbonizà è attivà à u stessu tempu. L'attivatori cumunimenti usati sò generalmente NaOH, KOH è H3P04. U metudu di attivazione chimica hà i vantaghji di a bassa temperatura di attivazione è di un altu rendiment, ma hà ancu prublemi cum'è una grande corrosione, difficultà à caccià i reagenti di a superficia è una seria contaminazione ambientale.
Metudu di attivazione fisica
U metudu di attivazione fisica si riferisce à a carbonizazione di e materie prime direttamente in u fornu, è dopu à reagisce cù gasi cum'è CO2 è H20 introdutte à alta temperatura per ghjunghje à u scopu di cresce i pori è espansione i pori, ma u metudu di attivazione fisica hà una scarsa controllabilità di u poru. struttura. Frà elli, u CO2 hè largamente utilizatu in a preparazione di carbone attivatu perchè hè pulitu, faciule d'ottene è pocu costu. Aduprate a cunchiglia di coconut carbonized cum'è materia prima è attivata cù CO2 per preparà carbone attivatu cù micropores sviluppati, cù una superficia specifica è u voluminu di poru tutale di 1653m2·g-1 è 0.1045cm3·g-1, rispettivamente. U rendiment hà righjuntu u standard di usu di carbone attivatu per i condensatori di doppia strata.
Attivate a petra di loquat cù CO2 per preparà u carbone super attivatu, dopu l'attivazione à 1100 ℃ per 30 minuti, a superficia specifica è u voluminu di poru tutale righjunghji à 3500m2·g-1 è 1.84cm3·g-1, rispettivamente. Aduprate CO2 per eseguisce l'attivazione secundaria nantu à u carbone attivu di cunchiglia di coccu cummerciale. Dopu l'attivazione, i micropori di u pruduttu finitu sò stati ristretti, u voluminu di micropore cresce da 0,21 cm3 · g-1 à 0,27 cm3 · g-1, a superficia specifica aumenta da 627,22 m2 · g-1 à 822,71 m2 · g-1. , è a capacità di adsorption di fenol hè stata aumentata da 23,77%.
Altri studiosi anu studiatu i fatturi principali di cuntrollu di u prucessu di attivazione di CO2. Mohammad et al. [21] truvò chì a temperatura hè u principale fattore chì influenza quandu u CO2 hè utilizatu per attivà a serratura di gomma. A superficia specifica, u voluminu di i pori è a microporosità di u pruduttu finitu anu prima aumentatu è poi diminuite cù a temperatura crescente. Cheng Song et al. [22] hà utilizatu a metodulugia di a superficia di risposta per analizà u prucessu di attivazione di CO2 di i gusci di macadamia. I risultati anu dimustratu chì a temperatura di l'attivazione è u tempu di attivazione anu a maiò influenza in u sviluppu di micropori di carbone attivatu.
Tempu di post: Aug-27-2024