છિદ્રાળુ કાર્બન છિદ્ર માળખું ઑપ્ટિમાઇઝેશન-Ⅰ

ઉત્પાદન માહિતી અને પરામર્શ માટે અમારી વેબસાઇટ પર આપનું સ્વાગત છે.

અમારી વેબસાઇટ:https://www.vet-china.com/

 

આ પેપર વર્તમાન સક્રિય કાર્બન બજારનું વિશ્લેષણ કરે છે, સક્રિય કાર્બનના કાચા માલનું ઊંડાણપૂર્વક વિશ્લેષણ કરે છે, છિદ્ર માળખું લાક્ષણિકતા પદ્ધતિઓ, ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ, પ્રભાવિત પરિબળો અને સક્રિય કાર્બનની એપ્લિકેશનની પ્રગતિનો પરિચય આપે છે, અને સક્રિય કાર્બનના સંશોધન પરિણામોની સમીક્ષા કરે છે. પોર સ્ટ્રક્ચર ઑપ્ટિમાઇઝેશન ટેક્નૉલૉજી, સક્રિય કાર્બનને પ્રોત્સાહન આપવાનું લક્ષ્ય રાખે છે અને ગ્રીનના ઉપયોગમાં વધુ ભૂમિકા ભજવે છે. ઓછી કાર્બન તકનીકો.

સક્રિય કાર્બનની તૈયારી
સામાન્ય રીતે કહીએ તો, સક્રિય કાર્બનની તૈયારીને બે તબક્કામાં વહેંચવામાં આવે છે: કાર્બનીકરણ અને સક્રિયકરણ

કાર્બનાઇઝેશન પ્રક્રિયા
કાર્બોનાઇઝેશન એ તેના અસ્થિર પદાર્થને વિઘટન કરવા અને મધ્યવર્તી કાર્બનાઇઝ્ડ ઉત્પાદનો મેળવવા માટે નિષ્ક્રિય ગેસના રક્ષણ હેઠળ ઊંચા તાપમાને કાચા કોલસાને ગરમ કરવાની પ્રક્રિયાનો ઉલ્લેખ કરે છે. કાર્બનાઇઝેશન પ્રક્રિયાના પરિમાણોને સમાયોજિત કરીને અપેક્ષિત ધ્યેય હાંસલ કરી શકે છે. અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે સક્રિયકરણ તાપમાન કાર્બનીકરણ ગુણધર્મોને અસર કરતું મુખ્ય પ્રક્રિયા પરિમાણ છે. જી કિઆંગ એટ અલ. મફલ ફર્નેસમાં સક્રિય કાર્બનની કામગીરી પર કાર્બનાઇઝેશન હીટિંગ રેટની અસરનો અભ્યાસ કર્યો અને જાણવા મળ્યું કે નીચો દર કાર્બનાઇઝ્ડ સામગ્રીની ઉપજને સુધારવામાં અને ઉચ્ચ ગુણવત્તાની સામગ્રી ઉત્પન્ન કરવામાં મદદ કરે છે.

સક્રિયકરણ પ્રક્રિયા
કાર્બોનાઇઝેશન કાચા માલને ગ્રેફાઇટ જેવું જ માઇક્રોક્રિસ્ટલાઇન માળખું બનાવી શકે છે અને પ્રાથમિક છિદ્ર માળખું પેદા કરી શકે છે. જો કે, આ છિદ્રો અવ્યવસ્થિત હોય છે અથવા અન્ય પદાર્થો દ્વારા અવરોધિત અને બંધ થાય છે, પરિણામે એક નાનો ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર અને વધુ સક્રિયકરણની જરૂર પડે છે. સક્રિયકરણ એ કાર્બનાઇઝ્ડ ઉત્પાદનના છિદ્ર માળખાને વધુ સમૃદ્ધ બનાવવાની પ્રક્રિયા છે, જે મુખ્યત્વે એક્ટિવેટર અને કાચા માલ વચ્ચેની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે: તે છિદ્રાળુ માઇક્રોક્રિસ્ટલાઇન રચનાના નિર્માણને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે.

સક્રિયકરણ મુખ્યત્વે સામગ્રીના છિદ્રોને સમૃદ્ધ બનાવવાની પ્રક્રિયામાં ત્રણ તબક્કાઓમાંથી પસાર થાય છે:
(1) મૂળ બંધ છિદ્રો ખોલવા (છિદ્રો દ્વારા);
(2) મૂળ છિદ્રોને મોટું કરવું (છિદ્ર વિસ્તરણ);
(3) નવા છિદ્રો (છિદ્ર બનાવવું);

આ ત્રણ અસરો એકલા હાથ ધરવામાં આવતી નથી, પરંતુ એકસાથે અને સિનર્જિસ્ટિક રીતે થાય છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, છિદ્રો અને છિદ્રોની રચના છિદ્રોની સંખ્યામાં વધારો કરવા માટે અનુકૂળ છે, ખાસ કરીને માઇક્રોપોર્સ, જે ઉચ્ચ છિદ્રાળુતા અને મોટા ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર સાથે છિદ્રાળુ સામગ્રી તૈયાર કરવા માટે ફાયદાકારક છે, જ્યારે વધુ પડતા છિદ્રોના વિસ્તરણને કારણે છિદ્રો મર્જ થશે અને કનેક્ટ થશે. , માઇક્રોપોર્સને મોટા છિદ્રોમાં રૂપાંતરિત કરે છે. તેથી, વિકસિત છિદ્રો અને વિશાળ ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર સાથે સક્રિય કાર્બન સામગ્રી મેળવવા માટે, વધુ પડતા સક્રિયકરણને ટાળવું જરૂરી છે. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી સક્રિય કાર્બન સક્રિયકરણ પદ્ધતિઓમાં રાસાયણિક પદ્ધતિ, ભૌતિક પદ્ધતિ અને ભૌતિક રાસાયણિક પદ્ધતિનો સમાવેશ થાય છે.

રાસાયણિક સક્રિયકરણ પદ્ધતિ
રાસાયણિક સક્રિયકરણ પદ્ધતિ એ કાચી સામગ્રીમાં રાસાયણિક રીએજન્ટ ઉમેરવાની પદ્ધતિનો સંદર્ભ આપે છે, અને પછી તેમને એક જ સમયે કાર્બનાઇઝ કરવા અને સક્રિય કરવા માટે હીટિંગ ફર્નેસમાં N2 અને Ar જેવા રક્ષણાત્મક વાયુઓ દાખલ કરીને તેમને ગરમ કરે છે. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા એક્ટિવેટર્સ સામાન્ય રીતે NaOH, KOH અને H3P04 છે. રાસાયણિક સક્રિયકરણ પદ્ધતિમાં નીચા સક્રિયકરણ તાપમાન અને ઉચ્ચ ઉપજના ફાયદા છે, પરંતુ તેમાં મોટા કાટ, સપાટીના રીએજન્ટ્સને દૂર કરવામાં મુશ્કેલી અને ગંભીર પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ જેવી સમસ્યાઓ પણ છે.

શારીરિક સક્રિયકરણ પદ્ધતિ
ભૌતિક સક્રિયકરણ પદ્ધતિ કાચા માલને ભઠ્ઠીમાં સીધા જ કાર્બનાઇઝ કરવા અને પછી છિદ્રોને વધારવા અને વિસ્તરણ કરવાના હેતુને હાંસલ કરવા માટે ઉચ્ચ તાપમાને દાખલ કરાયેલ CO2 અને H20 જેવા વાયુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, પરંતુ ભૌતિક સક્રિયકરણ પદ્ધતિ છિદ્રની નબળી નિયંત્રણક્ષમતા ધરાવે છે. માળખું તેમાંથી, CO2 નો ઉપયોગ સક્રિય કાર્બનની તૈયારીમાં વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે તે સ્વચ્છ, મેળવવામાં સરળ અને ઓછી કિંમતે છે. કાર્બનાઇઝ્ડ નારિયેળના શેલનો કાચા માલ તરીકે ઉપયોગ કરો અને તેને CO2 સાથે સક્રિય કરો જેથી તે વિકસિત માઇક્રોપોર્સ સાથે સક્રિય કાર્બન તૈયાર કરે, ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર અને અનુક્રમે 1653m2·g-1 અને 0.1045cm3·g-1ના કુલ છિદ્રનું પ્રમાણ હોય. પ્રદર્શન ડબલ-લેયર કેપેસિટર્સ માટે સક્રિય કાર્બનના ઉપયોગના ધોરણ સુધી પહોંચ્યું.

સુપર એક્ટિવેટેડ કાર્બન તૈયાર કરવા માટે CO2 સાથે લોક્વેટ સ્ટોનને સક્રિય કરો, 30 મિનિટ માટે 1100℃ પર એક્ટિવેશન પછી, ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર અને કુલ છિદ્રનું પ્રમાણ અનુક્રમે 3500m2·g-1 અને 1.84cm3·g-1 સુધી પહોંચે છે. કોમર્શિયલ કોકોનટ શેલ સક્રિય કાર્બન પર ગૌણ સક્રિયકરણ કરવા CO2 નો ઉપયોગ કરો. સક્રિયકરણ પછી, ફિનિશ્ડ પ્રોડક્ટના માઇક્રોપોર સાંકડા થઈ ગયા, માઇક્રોપોરનું પ્રમાણ 0.21 cm3·g-1 થી વધીને 0.27 cm3·g-1 થયું, ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર 627.22 m2·g-1 થી વધીને 822.71 m2·g-1 થયો. , અને ફિનોલની શોષણ ક્ષમતા 23.77% વધી હતી.

અન્ય વિદ્વાનોએ CO2 સક્રિયકરણ પ્રક્રિયાના મુખ્ય નિયંત્રણ પરિબળોનો અભ્યાસ કર્યો છે. મોહમ્મદ વગેરે. [21] જાણવા મળ્યું કે જ્યારે CO2 નો ઉપયોગ રબરના લાકડાંઈ નો વહેર સક્રિય કરવા માટે થાય છે ત્યારે તાપમાન એ મુખ્ય પ્રભાવક પરિબળ છે. ફિનિશ્ડ પ્રોડક્ટનો ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર, છિદ્રનું પ્રમાણ અને માઇક્રોપોરોસિટી પહેલા વધતી જાય છે અને પછી વધતા તાપમાન સાથે ઘટતી જાય છે. ચેંગ સોંગ એટ અલ. [22] મેકાડેમિયા નટ શેલ્સની CO2 સક્રિયકરણ પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરવા માટે પ્રતિભાવ સપાટી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કર્યો. પરિણામો દર્શાવે છે કે સક્રિયકરણ તાપમાન અને સક્રિયકરણ સમય સક્રિય કાર્બન માઇક્રોપોર્સના વિકાસ પર સૌથી વધુ પ્રભાવ ધરાવે છે.