Vítejte na našich webových stránkách pro informace o produktech a konzultace.
Náš web:https://www.vet-china.com/
Tento článek analyzuje současný trh s aktivním uhlím, provádí hloubkovou analýzu surovin aktivního uhlí, představuje metody charakterizace pórové struktury, výrobní metody, ovlivňující faktory a postup aplikace aktivního uhlí a shrnuje výsledky výzkumu aktivního uhlí. technologie optimalizace struktury pórů, jejímž cílem je podpořit aktivní uhlí, aby hrálo větší roli při aplikaci zelených a nízkouhlíkových technologií.
Příprava aktivního uhlí
Obecně lze říci, že příprava aktivního uhlí se dělí na dva stupně: karbonizaci a aktivaci
Proces karbonizace
Karbonizace se týká procesu zahřívání surového uhlí na vysokou teplotu pod ochranou inertního plynu za účelem rozkladu jeho těkavých látek a získání meziproduktů karbonizovaných produktů. Karbonizací lze dosáhnout očekávaného cíle úpravou parametrů procesu. Studie ukázaly, že aktivační teplota je klíčovým procesním parametrem ovlivňujícím vlastnosti karbonizace. Jie Qiang a kol. studovali vliv rychlosti karbonizačního ohřevu na výkon aktivního uhlí v muflové peci a zjistili, že nižší rychlost pomáhá zlepšit výtěžnost karbonizovaných materiálů a vyrábět vysoce kvalitní materiály.
Proces aktivace
Karbonizace může způsobit, že suroviny vytvoří mikrokrystalickou strukturu podobnou grafitu a vytvoří primární strukturu pórů. Tyto póry jsou však neuspořádané nebo blokované a uzavřené jinými látkami, což má za následek malý specifický povrch a vyžaduje další aktivaci. Aktivace je proces dalšího obohacení struktury pórů karbonizovaného produktu, který se provádí hlavně chemickou reakcí mezi aktivátorem a surovinou: může podporovat tvorbu porézní mikrokrystalické struktury.
Aktivace prochází hlavně třemi fázemi procesu obohacování pórů materiálu:
(1) Otevření původních uzavřených pórů (přes póry);
(2) Zvětšení původních pórů (rozšíření pórů);
(3) Tvorba nových pórů (tvorba pórů);
Tyto tři efekty se neprovádějí samostatně, ale vyskytují se současně a synergicky. Obecně řečeno, prostřednictvím pórů a vytváření pórů přispívá ke zvýšení počtu pórů, zejména mikropórů, což je výhodné pro přípravu porézních materiálů s vysokou pórovitostí a velkým specifickým povrchem, zatímco nadměrná expanze pórů způsobí, že se póry spojí a spojí. , převádí mikropóry na větší póry. Proto, aby se získaly materiály s aktivním uhlím s vyvinutými póry a velkým specifickým povrchem, je nutné vyhnout se nadměrné aktivaci. Mezi běžně používané metody aktivace aktivním uhlím patří chemická metoda, fyzikální metoda a fyzikálně chemická metoda.
Metoda chemické aktivace
Metoda chemické aktivace se týká způsobu přidávání chemických činidel k surovinám a jejich následného zahřívání zavedením ochranných plynů, jako je N2 a Ar, do ohřívací pece, aby došlo ke karbonizaci a současné aktivaci. Běžně používané aktivátory jsou obecně NaOH, KOH a H3P04. Metoda chemické aktivace má výhody nízké aktivační teploty a vysokého výtěžku, ale má také problémy, jako je velká koroze, potíže s odstraňováním povrchových činidel a vážné znečištění životního prostředí.
Fyzická aktivační metoda
Metoda fyzikální aktivace se týká karbonizace surovin přímo v peci a následné reakce s plyny, jako je CO2 a H20 přiváděnými při vysoké teplotě, aby se dosáhlo účelu zvětšení pórů a rozšíření pórů, ale metoda fyzikální aktivace má špatnou regulovatelnost pórů. struktura. Mezi nimi je CO2 široce používán při přípravě aktivního uhlí, protože je čistý, snadno se získává a má nízkou cenu. Použijte karbonizovanou kokosovou skořápku jako surovinu a aktivujte ji CO2 k přípravě aktivního uhlí s vyvinutými mikropóry, se specifickým povrchem a celkovým objemem pórů 1653 m2·g-1, respektive 0,1045 cm3·g-1. Výkon dosáhl standardu použití aktivního uhlí pro dvouvrstvé kondenzátory.
Aktivujte mišpulní kámen pomocí CO2 pro přípravu superaktivního uhlí, po aktivaci při 1100 °C po dobu 30 minut dosáhl specifický povrch a celkový objem pórů až 3500 m2·g-1, respektive 1,84 cm3·g-1. Použijte CO2 k sekundární aktivaci komerčního aktivního uhlí ze skořápek kokosových ořechů. Po aktivaci byly mikropóry hotového produktu zúženy, objem mikropórů se zvýšil z 0,21 cm3·g-1 na 0,27 cm3·g-1, specifický povrch se zvýšil z 627,22 m2·g-1 na 822,71 m2·g-1 a adsorpční kapacita fenolu byla zvýšena o 23,77 %.
Jiní vědci studovali hlavní kontrolní faktory procesu aktivace CO2. Mohammad a kol. [21] zjistili, že teplota je hlavním ovlivňujícím faktorem při použití CO2 k aktivaci gumových pilin. Specifický povrch, objem pórů a mikroporéznost hotového produktu nejprve rostly a poté se s rostoucí teplotou zmenšovaly. Cheng Song a kol. [22] použili metodologii reakčního povrchu k analýze procesu aktivace CO2 skořápek makadamových ořechů. Výsledky ukázaly, že největší vliv na vznik mikropórů aktivního uhlí má aktivační teplota a doba aktivace.
Čas odeslání: 27. srpna 2024