Bienvenido a nuestro sitio web para obtener información y consultas sobre productos.
Nuestro sitio web:https://www.vet-china.com/
Este artículo analiza el mercado actual del carbón activado, realiza un análisis en profundidad de las materias primas del carbón activado, presenta los métodos de caracterización de la estructura de los poros, los métodos de producción, los factores que influyen y el progreso de la aplicación del carbón activado, y revisa los resultados de la investigación del carbón activado. tecnología de optimización de la estructura de poros, con el objetivo de promover que el carbón activado desempeñe un papel más importante en la aplicación de tecnologías verdes y bajas en carbono.
Preparación de carbón activado.
En términos generales, la preparación del carbón activado se divide en dos etapas: carbonización y activación.
Proceso de carbonización
La carbonización se refiere al proceso de calentar el carbón crudo a alta temperatura bajo la protección de un gas inerte para descomponer su materia volátil y obtener productos carbonizados intermedios. La carbonización puede lograr el objetivo esperado ajustando los parámetros del proceso. Los estudios han demostrado que la temperatura de activación es un parámetro clave del proceso que afecta las propiedades de carbonización. Jie Qiang et al. estudiaron el efecto de la velocidad de calentamiento de la carbonización sobre el rendimiento del carbón activado en un horno de mufla y descubrieron que una velocidad más baja ayuda a mejorar el rendimiento de materiales carbonizados y a producir materiales de alta calidad.
Proceso de activación
La carbonización puede hacer que las materias primas formen una estructura microcristalina similar al grafito y generen una estructura de poros primarios. Sin embargo, estos poros están desordenados o bloqueados y cerrados por otras sustancias, lo que da como resultado una pequeña superficie específica y requiere una mayor activación. La activación es el proceso de enriquecer aún más la estructura de los poros del producto carbonizado, que se lleva a cabo principalmente mediante la reacción química entre el activador y la materia prima: puede promover la formación de una estructura microcristalina porosa.
La activación pasa principalmente por tres etapas en el proceso de enriquecer los poros del material:
(1) Abrir los poros cerrados originales (a través de poros);
(2) Ampliar los poros originales (expansión de los poros);
(3) formar nuevos poros (creación de poros);
Estos tres efectos no se llevan a cabo solos, sino que se producen de forma simultánea y sinérgica. En términos generales, los poros y la creación de poros conducen a aumentar el número de poros, especialmente microporos, lo que es beneficioso para la preparación de materiales porosos con alta porosidad y gran área de superficie específica, mientras que la expansión excesiva de los poros hará que los poros se fusionen y conecten. , convirtiendo los microporos en poros más grandes. Por tanto, para obtener materiales de carbón activado con poros desarrollados y gran superficie específica, es necesario evitar una activación excesiva. Los métodos de activación con carbón activado comúnmente utilizados incluyen el método químico, el método físico y el método fisicoquímico.
Método de activación química
El método de activación química se refiere a un método para agregar reactivos químicos a las materias primas y luego calentarlas mediante la introducción de gases protectores como N2 y Ar en un horno de calentamiento para carbonizarlas y activarlas al mismo tiempo. Los activadores comúnmente utilizados son generalmente NaOH, KOH y H3P04. El método de activación química tiene las ventajas de una baja temperatura de activación y un alto rendimiento, pero también presenta problemas como una gran corrosión, dificultad para eliminar los reactivos de la superficie y una grave contaminación ambiental.
Método de activación física
El método de activación física se refiere a carbonizar las materias primas directamente en el horno y luego reaccionar con gases como CO2 y H20 introducidos a alta temperatura para lograr el propósito de aumentar y expandir los poros, pero el método de activación física tiene poca controlabilidad del poro. estructura. Entre ellos, el CO2 se utiliza mucho en la preparación de carbón activado porque es limpio, fácil de obtener y de bajo costo. Se utilizó cáscara de coco carbonizada como materia prima y se activó con CO2 para preparar carbón activado con microporos desarrollados, con una superficie específica y un volumen de poro total de 1653m2·g-1 y 0,1045cm3·g-1, respectivamente. El rendimiento alcanzó el estándar de uso de carbón activado para condensadores de doble capa.
Active la piedra de níspero con CO2 para preparar carbón súper activado; después de la activación a 1100 ℃ durante 30 minutos, el área de superficie específica y el volumen total de poros alcanzaron hasta 3500 m2·g-1 y 1,84 cm3·g-1, respectivamente. Utilice CO2 para realizar una activación secundaria en carbón activado de cáscara de coco comercial. Después de la activación, los microporos del producto terminado se estrecharon, el volumen de los microporos aumentó de 0,21 cm3·g-1 a 0,27 cm3·g-1, el área de superficie específica aumentó de 627,22 m2·g-1 a 822,71 m2·g-1 , y la capacidad de adsorción del fenol se incrementó en un 23,77%.
Otros estudiosos han estudiado los principales factores de control del proceso de activación del CO2. Mohamed et al. [21] descubrieron que la temperatura es el principal factor que influye cuando se utiliza CO2 para activar el aserrín de caucho. El área de superficie específica, el volumen de poros y la microporosidad del producto terminado primero aumentaron y luego disminuyeron al aumentar la temperatura. Cheng Song y otros. [22] utilizaron la metodología de superficie de respuesta para analizar el proceso de activación de CO2 de las cáscaras de nueces de macadamia. Los resultados mostraron que la temperatura y el tiempo de activación tienen la mayor influencia en el desarrollo de los microporos de carbón activado.
Hora de publicación: 27 de agosto de 2024