Selamat datang di website kami untuk informasi produk dan konsultasi.
Situs web kami:https://www.vet-china.com/
Makalah ini menganalisis pasar karbon aktif saat ini, melakukan analisis mendalam terhadap bahan baku karbon aktif, memperkenalkan metode karakterisasi struktur pori, metode produksi, faktor-faktor yang mempengaruhi dan kemajuan penerapan karbon aktif, dan mengulas hasil penelitian karbon aktif. teknologi pengoptimalan struktur pori, yang bertujuan untuk mendorong karbon aktif agar berperan lebih besar dalam penerapan teknologi ramah lingkungan dan rendah karbon.
Persiapan karbon aktif
Secara umum, pembuatan karbon aktif dibagi menjadi dua tahap: karbonisasi dan aktivasi
Proses karbonisasi
Karbonisasi mengacu pada proses pemanasan batubara mentah pada suhu tinggi di bawah perlindungan gas inert untuk menguraikan bahan mudah menguap dan memperoleh produk antara karbonisasi. Karbonisasi dapat mencapai tujuan yang diharapkan dengan menyesuaikan parameter proses. Penelitian telah menunjukkan bahwa suhu aktivasi adalah parameter proses utama yang mempengaruhi sifat karbonisasi. Jie Qiang dkk. mempelajari pengaruh laju pemanasan karbonisasi terhadap kinerja karbon aktif dalam tungku peredam dan menemukan bahwa laju yang lebih rendah membantu meningkatkan hasil bahan berkarbonisasi dan menghasilkan bahan berkualitas tinggi.
Proses aktivasi
Karbonisasi dapat membuat bahan mentah membentuk struktur mikrokristalin mirip grafit dan menghasilkan struktur pori primer. Namun, pori-pori ini tidak teratur atau tersumbat dan tertutup oleh zat lain, sehingga menghasilkan luas permukaan spesifik yang kecil dan memerlukan aktivasi lebih lanjut. Aktivasi adalah proses memperkaya lebih lanjut struktur pori produk berkarbonisasi, yang terutama dilakukan melalui reaksi kimia antara aktivator dan bahan mentah: dapat mendorong pembentukan struktur mikrokristalin berpori.
Aktivasi terutama melewati tiga tahap dalam proses pengayaan pori-pori material:
(1) Membuka pori-pori yang semula tertutup (melalui pori-pori);
(2) Memperbesar pori-pori asli (pembesaran pori);
(3) Membentuk pori-pori baru (pembuatan pori);
Ketiga dampak tersebut tidak terjadi sendiri-sendiri, melainkan terjadi secara simultan dan sinergis. Secara umum, pembuatan pori-pori melalui pori-pori kondusif untuk meningkatkan jumlah pori-pori, terutama pori-pori mikro, yang bermanfaat untuk pembuatan bahan berpori dengan porositas tinggi dan luas permukaan spesifik yang besar, sedangkan perluasan pori-pori yang berlebihan akan menyebabkan pori-pori menyatu dan menyatu. , mengubah mikropori menjadi pori-pori yang lebih besar. Oleh karena itu, untuk mendapatkan bahan karbon aktif dengan pori-pori yang berkembang dan luas permukaan spesifik yang besar, perlu dihindari aktivasi yang berlebihan. Metode aktivasi karbon aktif yang umum digunakan meliputi metode kimia, metode fisika, dan metode fisikokimia.
Metode aktivasi kimia
Metode aktivasi kimia mengacu pada metode penambahan reagen kimia ke bahan mentah, dan kemudian memanaskannya dengan memasukkan gas pelindung seperti N2 dan Ar ke dalam tungku pemanas untuk mengkarbonisasi dan mengaktifkannya pada saat yang bersamaan. Aktivator yang umum digunakan umumnya NaOH, KOH dan H3P04. Metode aktivasi kimia memiliki keunggulan suhu aktivasi yang rendah dan hasil yang tinggi, namun juga memiliki masalah seperti korosi yang besar, kesulitan dalam menghilangkan reagen permukaan dan pencemaran lingkungan yang serius.
Metode aktivasi fisik
Metode aktivasi fisik mengacu pada karbonisasi bahan mentah langsung di tungku, dan kemudian bereaksi dengan gas seperti CO2 dan H20 yang dimasukkan pada suhu tinggi untuk mencapai tujuan meningkatkan pori-pori dan memperluas pori-pori, tetapi metode aktivasi fisik memiliki pengendalian pori yang buruk. struktur. Diantaranya, CO2 banyak digunakan dalam pembuatan karbon aktif karena bersih, mudah didapat dan biayanya rendah. Gunakan tempurung kelapa yang telah dikarbonisasi sebagai bahan mentah dan diaktivasi dengan CO2 untuk membuat karbon aktif dengan mikropori yang berkembang, dengan luas permukaan spesifik dan volume total pori masing-masing sebesar 1653m2·g-1 dan 0,1045cm3·g-1. Kinerjanya mencapai standar penggunaan karbon aktif untuk kapasitor dua lapis.
Aktifkan batu loquat dengan CO2 untuk menyiapkan karbon super aktif, setelah aktivasi pada 1100℃ selama 30 menit, luas permukaan spesifik dan volume pori total masing-masing mencapai 3500m2·g-1 dan 1,84cm3·g-1. Gunakan CO2 untuk melakukan aktivasi sekunder pada karbon aktif tempurung kelapa komersial. Setelah aktivasi, mikropori produk jadi menyempit, volume mikropori meningkat dari 0,21 cm3·g-1 menjadi 0,27 cm3·g-1, luas permukaan spesifik meningkat dari 627,22 m2·g-1 menjadi 822,71 m2·g-1 , dan kapasitas adsorpsi fenol meningkat sebesar 23,77%.
Sarjana lain telah mempelajari faktor kontrol utama dari proses aktivasi CO2. Mohammad dkk. [21] menemukan bahwa suhu merupakan faktor pengaruh utama ketika CO2 digunakan untuk mengaktifkan serbuk gergaji karet. Luas permukaan spesifik, volume pori, dan mikroporositas produk jadi pertama-tama meningkat dan kemudian menurun seiring dengan meningkatnya suhu. Cheng Song dkk. [22] menggunakan metodologi permukaan respons untuk menganalisis proses aktivasi CO2 kulit kacang macadamia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu aktivasi dan waktu aktivasi mempunyai pengaruh paling besar terhadap perkembangan mikropori karbon aktif.
Waktu posting: 27 Agustus-2024