Ji bo agahdariya hilberê û şêwirmendiyê hûn bi xêr hatin malpera me.
Malpera me:https://www.vet-china.com/
Rêbaza aktîvkirina fizîkî û kîmyewî
Rêbaza aktîvkirina fizîkî û kîmyewî rêbaza amadekirina materyalên poroz bi berhevkirina her du awayên aktîfkirina jorîn vedibêje. Bi gelemperî, pêşî çalakkirina kîmyewî, û paşê çalakkirina fîzîkî tê kirin. Pêşî selulozê di nav 68% ~ 85% çareseriya H3PO4 de li 85 ℃ ji bo 2 saetan bişon, dûv re 4 demjimêran di firna muffle de karbonîze kirin, û dûv re bi CO2 ve çalak kirin. Rûbera taybetî ya karbona aktîfkirî ya ku hatî bidestxistin bi qasî 3700 m2·g-1 bû. Biceribînin ku fîbera sîsalê wekî madeya xav bikar bînin, û fîbera karbonê ya aktîfkirî (ACF) ku bi aktîvkirina H3PO4 ve hatî bidestxistin carekê çalak kir, di bin parastina N2 de heya 830℃ germ kir, û dûv re ji bo aktîvkirina duyemîn fêkiya avê wekî çalakvanek bikar anî. Qada rûbera taybetî ya ACF-ê ya ku piştî 60 hûrdeman çalakkirinê hatî wergirtin bi girîngî çêtir bû.
Taybetmendiya performansa avahiya porê ya çalakkirîkarbonat
Rêbazên taybetmendiya performansa karbona aktîf a ku bi gelemperî têne bikar anîn û rêwerzên serîlêdanê di Tablo 2 de têne xuyang kirin. Taybetmendiyên strukturên porê yên materyalê ji du aliyan ve têne ceribandin: analîza daneyê û analîza wêneyê.
Pêşkeftina lêkolînê ya teknolojiya xweşbînkirina avahiya pore ya karbona çalakkirî
Her çend karbona aktîf xwedan porên dewlemend û rûbera taybetî ya mezin e, ew di gelek qadan de performansa hêja heye. Lêbelê, ji ber hilbijartiya wê ya maddeya xav a berfireh û şert û mercên amadekirina tevlihev, hilberên qedandî bi gelemperî xwedan dezawantajên strukturên porê yên kaotîk, qada rûbera taybetî ya cihêreng, belavkirina mezinahiya porê ya bêserûber, û taybetmendiyên kîmyewî yên tixûbdar hene. Ji ber vê yekê, di pêvajoya serîlêdanê de kêmasiyên wekî dozek mezin û adaptasyona teng hene, ku nikarin hewcedariyên bazarê bicîh bînin. Ji ber vê yekê, girîngiyek pratîkî ya pir girîng e ku meriv struktur û birêkûpêk bike û performansa karanîna wê ya berfireh baştir bike. Rêbazên ku bi gelemperî têne bikar anîn ji bo xweşbînkirin û birêkûpêkkirina avahiya porê rêziknameya kîmyewî, tevlihevkirina polîmer, û rêziknameya çalakkirina katalîtîk hene.
Teknolojiya rêziknameya kîmyewî
Teknolojiya rêziknameya kîmyewî pêvajoyek aktîvkirina duyemîn (guheztina) ya materyalên poroz ên ku piştî aktîvkirina bi reagentên kîmyewî ve têne wergirtin, hilweşandina porên orîjînal, berfirehkirina mîkroporan, an bêtir afirandina mîkroporên nû vedibêje da ku qada rûyê taybetî û avahiya porê ya materyalê zêde bike. Bi gelemperî, hilbera qediyayî ya yek çalakkirinê bi gelemperî di 0.5 ~ 4 carî çareseriya kîmyewî de tê rijandin da ku strukturê porê birêkûpêk bike û qada rûbera taybetî zêde bike. Hemî cûreyên çareseriyên asîd û alkalî dikarin wekî reagentên ji bo aktîvkirina duyemîn werin bikar anîn.
Teknolojiya guheztina oksîdasyona rûyê asîdê
Guhertina oksîdasyona rûyê asîdê rêbazek rêziknameyê ya bi gelemperî tête bikar anîn. Di germahiyek guncaw de, oksîdanên asîdê dikarin porên di hundurê karbona aktîf de dewlemend bikin, mezinahiya pora wê baştir bikin, û porên blokirî bişkînin. Heya nuha, lêkolînên navxweyî û biyanî bi giranî li ser guhartina asîdên neorganîk disekine. HN03 oksîdanek bi gelemperî tête bikar anîn, û gelek zanyar HN03 bikar tînin da ku karbona çalakkirî biguhezînin. Tong Li et al. [28] dît ku HN03 dikare naveroka komên fonksiyonê yên oksîjen-hewa û nîtrojen-azotê li ser rûbera karbona aktîf zêde bike û bandora adsorpsiyonê ya merkurê baştir bike.
Guhertina karbona aktîfkirî ya bi HN03, piştî guheztinê, qada rûbera taybetî ya karbona aktîfkirî ji 652m2·g-1 daket 241m2·g-1, mezinahiya porê navîn ji 1,27nm berbi 1,641nm, û kapasîteya adsorption benzofenone. di benzîna simulasyonê de %33,7 zêde bû. Guhertina karbona çalakkirî ya darê bi rêzê ve bi 10% û 70% giraniya qebareya HN03. Encam destnîşan dikin ku qada rûbera taybetî ya karbona çalakkirî ya ku bi 10% HN03 hatî guheztin ji 925,45 m2·g-1 gihîştiye 960,52 m2·g-1; piştî guhertina bi 70% HN03, qada rûyê taybetî daket 935.89m2·g-1. Rêjeyên rakirina Cu2+ ji hêla karbona aktîfkirî ya ku bi du hûrgelên HN03 ve hatî guheztin bi rêzê ve ji %70 û %90 bû.
Ji bo karbona çalakkirî ya ku di qada adsorbasyonê de tê bikar anîn, bandora adsorbasyonê ne tenê bi avahiya porê lê di heman demê de bi taybetmendiyên kîmyewî yên rûkal ên adsorbent ve girêdayî ye. Avahiya porê qada rûya taybetî û kapasîteya adsorbasyonê ya karbona çalak diyar dike, dema ku taybetmendiyên kîmyewî yên rûkal bandorê li têkiliya di navbera karbona çalak û adsorbatê dike. Di dawiyê de hate dîtin ku guheztina asîdê ya karbona aktîf ne tenê dikare avahiya porê di hundurê karbona aktîfkirî de rast bike û porên astengkirî paqij bike, lê di heman demê de naveroka komên asîd li ser rûyê materyalê jî zêde bike û polarîtî û hîdrofîlîtiya rûxê zêde bike. . Kapasîteya adsorbasyonê ya EDTA ji hêla karbona çalakkirî ya ku ji hêla HCI ve hatî guheztin li gorî ya berî guheztinê, ku ji ya guheztina HNO3 çêtir bû, %49,5 zêde bû.
Karbona aktîf a bazirganî ya bi rêzê bi HNO3 û H2O2 ve hatî guherandin! Qadên rûbera taybetî yên piştî guheztinê bi rêzê 91,3% û 80,8% ji yên berî guheztinê bûn. Komên fonksiyonel ên nû yên oksîjenê yên wekî karboksîl, karbonîl û fenol li ser rûyê erdê hatin zêdekirin. Kapasîteya adsorbasyona nîtrobenzenê ya bi guherandina HNO3 ya herî baş bû, ku 3,3 qat ji berî guhertinê bû. Tê dîtin ku zêdebûna naveroka komên fonksiyonê yên xwedî oksîjenê di karbona aktîfkirî de piştî guheztina asîdê bû sedema zêdebûna hejmara rûkalê. xalên çalak, ku bandorek rasterast li ser baştirkirina kapasîteya adsorbasyonê ya adsorbate armancê hebû.
Li gorî asîdên înorganîk, kêm rapor li ser guheztina asîda organîk a karbona aktîfkirî hene. Bandorên guheztina asîdên organîk ên li ser taybetmendiyên avahiya porê ya karbona çalak û adsorbasyona metanolê bidin hev. Piştî guheztinê, qada rûbera taybetî û qebareya pore ya tevayî ya karbona aktîf kêm bû. Aşît çiqas xurt be, kêmbûn jî ewqasî zêde dibe. Piştî guherandina bi oxalic acid, acid tartaric û asîda sîtrîk, rûbera taybetî ya karbona aktîfkirî ji 898,59m2·g-1 daket 788,03m2·g-1, 685,16m2·g-1 û 622,98m2·g-1. Lêbelê, mîkroporoziya karbona çalakkirî piştî guherandinê zêde bû. Mîkroporoziya karbona aktîf a ku bi asîdê citrîk ve hatî guheztin ji %75,9 derket 81,5%.
Guhertina asîda oxalîk û asîda tartarîk ji bo vegirtina metanolê sûdmend in, di heman demê de asîda citric xwedan bandorek astengker e. Lêbelê, J.Paul Chen et al. [35] dît ku karbona aktîf a ku bi asîdê sîtrîk ve hatî guheztin dikare adsorbasyona îyonên sifir zêde bike. Lin Tang et al. [36] karbona aktîf a bazirganî ya bi asîda formîk, asîda oxalic û asîda aminosulfonîk ve hatî guherandin. Piştî guherandinê, qada rûbera taybetî û qebareya porê kêm bûn. Komên fonksiyonel ên oksîjenê yên wekî 0-HC-0, C-0 û S=0 li ser rûbera hilbera qediyayî hatin çêkirin, û kanalên nehevseng û krîstalên spî xuya bûn. Kapasîteya adsorbasyona hevseng a aceton û isopropanol jî pir zêde bû.
Teknolojiya guhertina çareseriya alkaline
Hin zanyar di heman demê de çareseriya alkaline bikar anîn da ku çalakkirina duyemîn li ser karbona aktîf bikin. Karbona aktîfkirî ya li ser bingeha komirê ya malê bi çareseriya Na0H ya bi giraniyên cihêreng vemirînin da ku avahiya porê kontrol bikin. Encaman destnîşan kir ku hûrgelek alkalî ya kêm ji bo zêdebûn û berfirehbûna porê dibe alîkar. Bandora çêtirîn dema ku kombûna girseyî 20% bû hate bidestxistin. Karbona aktîfkirî xwedan qada rûbera taybetî ya herî bilind (681m2·g-1) û qebareya porê (0,5916cm3·g-1) bû. Dema ku giraniya girseyî ya Na0H ji 20% derbas dibe, avahiya porê ya karbonê ya çalak tê hilweşandin û pîvanên avahiya porê dest bi kêmbûnê dikin. Ev e ji ber ku giraniya zêde ya çareseriya Na0H dê îskeleta karbonê xera bike û hejmareke mezin ji poran dê hilweşe.
Amadekirina karbona çalak a bi performansa bilind bi tevlihevkirina polîmer. Pêşniyarên rezîna furfural û alkolê furfuryl bûn, û ethylene glycol afirînerê porê bû. Avahiya porê bi sererastkirina naveroka sê polîmeran ve hate kontrol kirin, û materyalek porek bi mezinahiya porê di navbera 0.008 û 5 μm de hate bidestxistin. Hin zanyar îsbat kirine ku fîlima polîuretan-imide (PUI) dikare were karbonîze kirin da ku fîlima karbonê bi dest bixe, û strukturê porê dikare bi guheztina strukturên molekulî yên pêşpolîmera polîuretan (PU) were kontrol kirin [41]. Dema ku PUI heya 200°C tê germ kirin, PU û polîîmîd (PI) dê çêbibin. Dema ku germahiya dermankirina germê digihîje 400 ° C, pyrolysis PU gazê çêdike, di encamê de avahiyek porê li ser fîlima PI-yê çêdibe. Piştî karbonîzasyonê, fîlimek karbonê tê bidestxistin. Wekî din, rêbaza tevlihevkirina polîmer dikare hin taybetmendiyên fîzîkî û mekanîkî yên materyalê jî heya radeyekê baştir bike
Teknolojiya rêziknameya aktîvkirina katalîtîk
Teknolojiya rêziknameya aktîvkirina katalîtîk bi rastî tevliheviyek rêbaza çalakkirina kîmyewî û rêbaza çalakkirina gazê ya germahiya bilind e. Bi gelemperî, madeyên kîmyewî wekî katalîzator li madeyên xav têne zêdekirin, û katalîzator têne bikar anîn da ku alîkariya karbonîzasyon an pêvajoya aktîvkirinê bikin da ku materyalên karbonê yên porez bistînin. Bi gelemperî, metal bi gelemperî bandorên katalîtîk hene, lê bandorên katalîtîk cûda dibin.
Bi rastî, bi gelemperî ti sînorek eşkere di navbera rêziknameya çalakkirina kîmyewî û rêziknameya çalakkirina katalîtîk a materyalên poroz de tune. Ev ji ber ku her du rêbaz di pêvajoya karbonîzasyon û çalakkirinê de reagentan zêde dikin. Rola taybetî ya van reagentan diyar dike ka gelo rêbaz ji kategoriya çalakkirina katalîtîk e.
Struktura madeya karbonê ya porous bixwe, taybetmendiyên laşî û kîmyewî yên katalîzatorê, şert û mercên reaksiyona katalîtîk û rêbaza barkirina katalîzatorê dikarin hemî bandorek cûda li ser bandora rêziknameyê hebe. Bi karanîna komira bituminous wekî madeya xav, Mn(N03)2 û Cu(N03)2 wekî katalîzator dikarin materyalên poroz ên ku oksîtên metal hene amade bikin. Rêjeya guncaw a oksîtên metal dikare porazîbûn û qebareya porê baştir bike, lê bandorên katalîtîk ên metalên cihêreng hinekî cûda ne. Cu (N03) 2 dikare pêşveçûna porên di navbera 1.5 ~ 2.0nm de pêşve bibe. Wekî din, oksîtên metal û xwêyên înorganîk ên ku di axê madeya xav de hene dê di pêvajoya aktîvkirinê de jî rolek katalîtîk bilîzin. Xie Qiang et al. [42] bawer kir ku reaksiyona aktîvkirina katalîtîk a hêmanên wekî kalsiyûm û hesin di madeya neorganîkî de dikare pêşkeftina poran pêşve bibe. Dema ku naveroka van her du hêmanan pir zêde be, rêjeya porên navîn û mezin di hilberê de pir zêde dibe.
Xelasî
Her çend karbona aktîfkirî, wekî materyalê karbona kesk a ku herî zêde tê bikar anîn, di pîşesazî û jiyanê de rolek girîng lîstiye, lê dîsa jî potansiyelek mezin ji bo baştirkirina di berfirehkirina madeya xav, kêmkirina lêçûn, baştirkirina kalîteyê, başkirina enerjiyê, dirêjkirina jiyanê û başkirina hêzê de heye. . Dîtina madeyên xav karbona aktîfkirî ya bi kalîte û erzan, pêşvebirina teknolojiya hilberîna karbona çalakkirî ya paqij û bikêr, û xweşbînkirin û rêkûpêkkirina avahiya porê karbona aktîf li gorî qadên serîlêdanê yên cihêreng dê rêgezek girîng be ji bo baştirkirina kalîteya hilberên karbona çalak û pêşvebirin. pêşkeftina kalîteya bilind a pîşesaziya karbona çalakkirî.
Dema şandinê: Tebax-27-2024