Verið velkomin á heimasíðu okkar til að fá upplýsingar um vörur og ráðgjöf.
Vefsíðan okkar:https://www.vet-china.com/
Eðlisfræðileg og efnafræðileg virkjunaraðferð
Eðlisfræðileg og efnafræðileg virkjunaraðferð vísar til aðferðarinnar við að útbúa gljúp efni með því að sameina ofangreindar tvær virkjunaraðferðir. Almennt er efnavirkjun fyrst framkvæmd og síðan líkamleg virkjun. Bleytið fyrst sellulósa í 68% ~ 85% H3PO4 lausn við 85 ℃ í 2 klst, kolsýrði það síðan í múffuofni í 4 klst og virkjaði það síðan með CO2. Sérstakt yfirborð virka kolefnisins sem fékkst var allt að 3700m2·g-1. Reyndu að nota sisal trefjar sem hráefni og virkjaðu virka koltrefjarnar (ACF) sem fást með H3PO4 virkjun einu sinni, hitaðu þær í 830 ℃ undir N2 vörn og notaðu síðan vatnsgufu sem virkjunartæki fyrir aukavirkjun. Sértækt yfirborð ACF sem fékkst eftir 60 mínútur af virkjun var verulega bætt.
Einkenni svitahola uppbyggingu árangur virkjaðkolefni
Algengar aðferðir til að skilgreina afköst virkt kolefnis og notkunarleiðbeiningar eru sýndar í töflu 2. Hægt er að prófa svitaholabyggingareiginleika efnisins út frá tveimur hliðum: gagnagreiningu og myndgreiningu.
Rannsóknarframfarir á fínstillingartækni svitaholabyggingar á virku kolefni
Þrátt fyrir að virkt kolefni hafi ríkar svitaholur og mikið sérstakt yfirborð, hefur það framúrskarandi árangur á mörgum sviðum. Hins vegar, vegna víðtækrar sértækrar hráefnis og flókinna undirbúningsaðstæðna, hafa fullunnar vörur almennt ókosti óskipulegrar svitaholabyggingar, mismunandi sérstakrar yfirborðsflatar, óreglulegrar dreifingar á svitaholastærð og takmarkaða efnafræðilega eiginleika yfirborðs. Þess vegna eru ókostir eins og stórir skammtar og þröng aðlögunarhæfni í umsóknarferlinu, sem getur ekki uppfyllt kröfur markaðarins. Þess vegna hefur það mikla hagnýta þýðingu að hagræða og stjórna uppbyggingunni og bæta alhliða nýtingarafköst þess. Algengar aðferðir til að fínstilla og stjórna uppbyggingu svitahola eru efnastjórnun, fjölliðablöndun og hvatavirkjun.
Efnastjórnunartækni
Efnastjórnunartækni vísar til ferlið við aukavirkjun (breyting) á gljúpum efnum sem fæst eftir virkjun með efnafræðilegum hvarfefnum, veðra upprunalegu svitaholurnar, stækka örholurnar eða búa enn frekar til nýjar örholur til að auka tiltekið yfirborðsflatarmál og svitaholabyggingu efnisins. Almennt séð er fullunnin vara af einni virkjun almennt sökkt í 0,5 ~ 4 sinnum af efnalausn til að stjórna svitahola uppbyggingu og auka tiltekið yfirborðsflatarmál. Alls konar sýru- og basalausnir er hægt að nota sem hvarfefni fyrir aukavirkjun.
Breytingartækni fyrir sýruyfirborðsoxun
Breyting á sýru yfirborðsoxun er almennt notuð reglugerðaraðferð. Við viðeigandi hitastig geta súr oxunarefni auðgað svitaholurnar í virku kolefni, bætt svitaholastærð þess og dýpkað stíflaðar svitaholur. Sem stendur beinast innlendar og erlendar rannsóknir aðallega að breytingum á ólífrænum sýrum. HN03 er algengt oxunarefni og margir fræðimenn nota HN03 til að breyta virku kolefni. Tong Li o.fl. [28] komst að því að HN03 getur aukið innihald súrefnis- og köfnunarefnis-innihaldandi virkra hópa á yfirborði virks kolefnis og bætt aðsogsáhrif kvikasilfurs.
Að breyta virku kolefni með HN03, eftir breytingu, minnkaði sértækt yfirborð virkts kolefnis úr 652m2·g-1 í 241m2·g-1, meðalstærð svitahola jókst úr 1,27nm í 1,641nm og aðsogsgeta bensófenóns í hermdu bensíni jókst um 33,7%. Breytandi viðarvirkt kolefni með 10% og 70% rúmmálsstyrk HN03, í sömu röð. Niðurstöðurnar sýna að sértækt yfirborð virks kolefnis breytt með 10% HN03 jókst úr 925,45m2·g-1 í 960,52m2·g-1; eftir breytingu með 70% HN03 minnkaði tiltekna yfirborðsflatarmálið í 935,89m2·g-1. Fjarlægingarhlutfall Cu2+ með virku koli breytt með tveimur styrkjum af HN03 var yfir 70% og 90%, í sömu röð.
Fyrir virkt kolefni sem notað er á aðsogssviðinu fer aðsogsáhrifin ekki aðeins eftir uppbyggingu svitahola heldur einnig á yfirborðsefnafræðilegum eiginleikum aðsogsefnisins. Uppbygging svitahola ákvarðar tiltekið yfirborð og aðsogsgetu virks kolefnis, en efnafræðilegir eiginleikar yfirborðsins hafa áhrif á samspil virks kolefnis og adsorbats. Að lokum kom í ljós að sýrubreyting á virku kolefni getur ekki aðeins stillt svitaholabyggingu inni í virka kolefninu og hreinsað stíflaðar svitaholur, heldur einnig aukið innihald súrra hópa á yfirborði efnisins og aukið pólun og vatnssækni yfirborðsins. . Aðsogsgeta EDTA með virku koli breytt með HCI jókst um 49,5% samanborið við það fyrir breytingu, sem var betra en HNO3 breytingu.
Breytt virkt kolefni í atvinnuskyni með HNO3 og H2O2 í sömu röð! Sérstök yfirborðsflatarmál eftir breytingu voru 91,3% og 80,8% af þeim fyrir breytingu, í sömu röð. Nýjum virknihópum sem innihalda súrefni eins og karboxýl, karbónýl og fenól var bætt við yfirborðið. Aðsogsgeta nítróbensens með HNO3 breytingum var best, sem var 3,3 sinnum meiri en fyrir breytingu. Í ljós kemur að aukning á innihaldi súrefnisinnihaldandi virkra hópa í virku kolefni eftir sýrubreytingu leiddi til aukningar á yfirborði virkir punktar, sem höfðu bein áhrif á að bæta aðsogsgetu markadsorbatsins.
Í samanburði við ólífrænar sýrur eru fáar skýrslur um lífræna sýrubreytingu á virku kolefni. Berðu saman áhrif lífrænnar sýrubreytinga á eiginleika svitaholabyggingar virks kolefnis og aðsogs metanóls. Eftir breytingu minnkaði tiltekið yfirborðsflatarmál og heildarholarúmmál virks kolefnis. Því sterkara sem sýrustigið er, því meiri lækkun. Eftir breytingu með oxalsýru, vínsýru og sítrónusýru minnkaði sértækt yfirborð virks kolefnis úr 898,59m2·g-1 í 788,03m2·g-1, 685,16m2·g-1 og 622,98m2·g-1 í sömu röð. Hins vegar jókst örhola virks kolefnis eftir breytingu. Örhola virks kolefnis breytts með sítrónusýru jókst úr 75,9% í 81,5%.
Oxalsýra og vínsýrubreyting eru gagnleg fyrir frásog metanóls, en sítrónusýra hefur hamlandi áhrif. Hins vegar, J.Paul Chen o.fl. [35] komst að því að virkt kolefni breytt með sítrónusýru getur aukið frásog koparjóna. Lin Tang o.fl. [36] breytt virkt kolefni í atvinnuskyni með maurasýru, oxalsýru og amínósúlfónsýru. Eftir breytingu var tiltekið yfirborðsflatarmál og svitarúmmál minnkað. Virkir hópar sem innihalda súrefni eins og 0-HC-0, C-0 og S=0 mynduðust á yfirborði fullunninnar vöru og ójöfn ætuð rás og hvítir kristallar komu fram. Jafnvægisaðsogsgeta asetóns og ísóprópanóls jókst einnig verulega.
Tækni til að breyta basískri lausn
Sumir fræðimenn notuðu einnig basíska lausn til að framkvæma aukavirkjun á virku kolefni. Gegndreypt heimabakað virkt kol sem byggir á kolum með Na0H lausn af mismunandi styrk til að stjórna svitahola uppbyggingu. Niðurstöðurnar sýndu að lægri basastyrkur stuðlaði að aukningu og stækkun svitahola. Bestu áhrifin náðust þegar massastyrkurinn var 20%. Virka kolefnið hafði hæsta sértæka yfirborðsflatarmálið (681m2·g-1) og holarúmmál (0,5916cm3·g-1). Þegar massastyrkur Na0H fer yfir 20% eyðileggst svitaholabygging virks kolefnis og breytur svitabyggingar byrja að minnka. Þetta er vegna þess að hár styrkur Na0H lausnar mun tæra kolefnisbeinagrindina og mikill fjöldi svitahola mun hrynja.
Að undirbúa afkastamikið virkt kolefni með fjölliðablöndun. Undanfararnir voru furfural plastefni og furfuryl alkóhól og etýlen glýkól var svitamyndandi efni. Stýrt var uppbyggingu svitahola með því að stilla innihald fjölliðanna þriggja og fékkst gljúpt efni með holastærð á milli 0,008 og 5 μm. Sumir fræðimenn hafa sannað að hægt er að kolsýra pólýúretan-imíð filmu (PUI) til að fá kolefnisfilmu og hægt er að stjórna svitahola uppbyggingu með því að breyta sameindabyggingu pólýúretan (PU) forfjölliða [41]. Þegar PUI er hitað í 200°C myndast PU og pólýímíð (PI). Þegar hitameðhöndlunarhitastigið hækkar í 400°C framleiðir PU-pyrolysis gas, sem leiðir til myndunar svitaholabyggingar á PI filmunni. Eftir kolsýringu fæst kolefnisfilma. Að auki getur fjölliðablöndunaraðferðin einnig bætt líkamlega og vélræna eiginleika efnisins að vissu marki
Hvatavirkjunarstjórnunartækni
Hvatavirkjunarstjórnunartækni er í raun sambland af efnavirkjunaraðferð og háhitagasvirkjunaraðferð. Almennt er efnafræðilegum efnum bætt við hráefnin sem hvatar og hvatarnir eru notaðir til að aðstoða við kolsýringu eða virkjunarferlið til að fá porous kolefnisefni. Almennt séð hafa málmar almennt hvataáhrif, en hvataáhrifin eru mismunandi.
Reyndar eru yfirleitt engin augljós mörk á milli efnavirkjunarstjórnunar og hvatavirkjunarstjórnunar á gljúpum efnum. Þetta er vegna þess að báðar aðferðirnar bæta við hvarfefnum við kolefnis- og virkjunarferlið. Sérstakt hlutverk þessara hvarfefna ákvarðar hvort aðferðin tilheyri flokki hvatavirkjunar.
Uppbygging porous kolefnisefnisins sjálfs, eðlisfræðilegir og efnafræðilegir eiginleikar hvatans, hvarfaviðbragðsaðstæður og hvatahleðsluaðferðin geta allt haft mismunandi áhrif á stjórnunaráhrifin. Með því að nota bikkol sem hráefni, Mn(N03)2 og Cu(N03)2 sem hvatar geta búið til gljúp efni sem innihalda málmoxíð. Viðeigandi magn af málmoxíðum getur bætt porosity og hola rúmmál, en hvataáhrif mismunandi málma eru aðeins mismunandi. Cu(N03)2 getur stuðlað að þróun svitahola á bilinu 1,5 ~ 2,0nm. Að auki munu málmoxíð og ólífræn sölt sem eru í hráefnisöskunni einnig gegna hvatahlutverki í virkjunarferlinu. Xie Qiang o.fl. [42] taldi að hvatandi virkjunarviðbrögð frumefna eins og kalsíums og járns í ólífrænum efnum geti stuðlað að þróun svitahola. Þegar innihald þessara tveggja þátta er of hátt eykst hlutfall miðlungs og stórra svitahola í vörunni verulega.
Niðurstaða
Þrátt fyrir að virkjað kolefni, sem mest notaða græna porous kolefnisefnið, hafi gegnt mikilvægu hlutverki í iðnaði og lífinu, hefur það samt mikla möguleika á að bæta hráefnisstækkun, kostnaðarlækkun, gæðabætur, orkubætur, líflengingu og styrkleikabætingu. . Að finna hágæða og ódýrt virkt kolefnishráefni, þróa hreina og skilvirka framleiðslutækni fyrir virkt kolefni og fínstilla og stjórna svitaholabyggingu virks kolefnis í samræmi við mismunandi notkunarsvið mun vera mikilvæg stefna til að bæta gæði virks kolefnisafurða og efla hágæða þróun virka kolefnisiðnaðarins.
Birtingartími: 27. ágúst 2024