Добредојдовте на нашата веб-страница за информации и консултации за производот.
Нашата веб-страница:https://www.vet-china.com/
Метод на физичко и хемиско активирање
Методот на физичка и хемиска активација се однесува на методот на подготовка на порозни материјали со комбинирање на горенаведените два методи на активирање. Општо земено, прво се врши хемиско активирање, а потоа се врши физичка активација. Прво натопете ја целулозата во 68%~85% раствор на H3PO4 на 85℃ 2 часа, потоа карбонизирајте ја во придушувачка печка 4 часа, а потоа активирајте ја со CO2. Специфичната површина на добиениот активен јаглен беше дури 3700 m2·g-1. Обидете се да го користите сисалското влакно како суровина, а активираните јаглеродни влакна (ACF) добиени со активирање на H3PO4 еднаш, загрејте ги на 830℃ под заштита од N2, а потоа користете водена пареа како активатор за секундарно активирање. Специфичната површина на ACF добиена по 60 минути активирање беше значително подобрена.
Карактеризација на структурата на порите перформанси на активиранјаглерод
Најчесто користените методи за карактеризација на перформансите на активен јаглен и насоките за примена се прикажани во Табела 2. Карактеристиките на структурата на порите на материјалот може да се тестираат од два аспекта: анализа на податоци и анализа на слики.
Истражувачкиот напредок на технологијата за оптимизација на структурата на порите на активен јаглен
Иако активниот јаглерод има богати пори и огромна специфична површина, тој има одлични перформанси на многу полиња. Сепак, поради неговата широка селективност на суровини и сложени услови за подготовка, готовите производи генерално ги имаат недостатоците на хаотична структура на порите, различна специфична површина, нарушена дистрибуција на големината на порите и ограничени хемиски својства на површината. Затоа, постојат недостатоци како што се големи дози и тесна приспособливост во процесот на апликација, кои не можат да ги задоволат барањата на пазарот. Затоа, од големо практично значење е да се оптимизира и регулира структурата и да се подобрат нејзините сеопфатни перформанси за користење. Најчесто користените методи за оптимизирање и регулирање на структурата на порите вклучуваат хемиска регулација, мешање на полимери и регулација на каталитичка активација.
Технологија на хемиска регулација
Технологијата на хемиска регулација се однесува на процес на секундарно активирање (модификација) на порозни материјали добиени по активирање со хемиски реагенси, еродирање на оригиналните пори, проширување на микропорите или дополнително создавање на нови микропори за зголемување на специфичната површина и структурата на порите на материјалот. Општо земено, готовиот производ од едно активирање генерално се потопува во 0,5 ~ 4 пати хемиски раствор за да се регулира структурата на порите и да се зголеми специфичната површина. Сите видови киселински и алкални раствори може да се користат како реагенси за секундарна активација.
Технологија за модификација на оксидација на површината на киселина
Модификацијата на киселинската површинска оксидација е најчесто користен метод на регулација. На соодветна температура, киселинските оксиданти можат да ги збогатат порите во активниот јаглерод, да ја подобрат големината на порите и да ги издлабат блокираните пори. Во моментов, домашните и странските истражувања главно се фокусираат на модификација на неоргански киселини. HN03 е најчесто користен оксиданс, а многу научници користат HN03 за да го модифицираат активниот јаглерод. Тонг Ли и сор. [28] откри дека HN03 може да ја зголеми содржината на функционалните групи што содржат кислород и азот на површината на активен јаглен и да го подобри ефектот на адсорпција на живата.
Модифицирајќи го активираниот јаглерод со HN03, по модификацијата, специфичната површина на активниот јаглерод се намали од 652 m2·g-1 на 241m2·g-1, просечната големина на порите се зголеми од 1,27nm на 1,641nm и капацитетот на адсорпција на бензофенонот кај симулираниот бензин е зголемен за 33,7%. Модифициран активен јаглен од дрво со 10% и 70% волуменска концентрација на HN03, соодветно. Резултатите покажуваат дека специфичната површина на активен јаглен модифициран со 10% HN03 се зголемила од 925,45 m2·g-1 на 960,52m2·g-1; по модификација со 70% HN03, специфичната површина се намали на 935,89m2·g-1. Стапките на отстранување на Cu2+ со активен јаглен модифициран со две концентрации на HN03 беа над 70% и 90%, соодветно.
За активен јаглен што се користи во полето на адсорпција, ефектот на адсорпција зависи не само од структурата на порите, туку и од површинските хемиски својства на адсорбентот. Структурата на порите ја одредува специфичната површина и капацитетот на адсорпција на активниот јаглерод, додека хемиските својства на површината влијаат на интеракцијата помеѓу активниот јаглен и адсорбат. Конечно беше откриено дека киселинската модификација на активниот јаглерод не само што може да ја прилагоди структурата на порите во активниот јаглерод и да ги исчисти блокираните пори, туку и да ја зголеми содржината на киселински групи на површината на материјалот и да го подобри поларитетот и хидрофилноста на површината. . Капацитетот на адсорпција на EDTA со активиран јаглерод модифициран со HCI се зголеми за 49,5% во споредба со оној пред модификацијата, што беше подобар од оној на модификацијата HNO3.
Модифициран комерцијален активен јаглен со HNO3 и H2O2 соодветно! Специфичните површини по модификацијата беа 91,3% и 80,8% од оние пред модификацијата, соодветно. На површината беа додадени нови функционални групи што содржат кислород, како што се карбоксил, карбонил и фенол. Капацитетот на адсорпција на нитробензенот со модификација HNO3 беше најдобар, што беше 3,3 пати повеќе од пред модификацијата. Откриено е дека зголемувањето на содржината на функционалните групи што содржат кислород во активен јаглен по промената на киселината доведе до зголемување на бројот на површини активни точки, кои имаа директен ефект врз подобрувањето на капацитетот за адсорпција на целниот адсорбат.
Во споредба со неорганските киселини, има неколку извештаи за модификација на органската киселина на активен јаглен. Споредете ги ефектите од модификацијата на органската киселина врз својствата на структурата на порите на активниот јаглерод и адсорпцијата на метанолот. По модификацијата, специфичната површина и вкупниот волумен на порите на активен јаглен се намалија. Колку е посилна киселоста, толку е поголемо намалувањето. По модификацијата со оксална киселина, винска киселина и лимонска киселина, специфичната површина на активен јаглен се намали од 898,59 m2·g-1 на 788,03m2·g-1, 685,16m2·g-1 и 622,98m2·g-1 соодветно. Сепак, микропорозноста на активниот јаглерод се зголеми по модификацијата. Микропорозноста на активен јаглен модифициран со лимонска киселина се зголеми од 75,9% на 81,5%.
Модификацијата на оксалната киселина и винската киселина се корисни за адсорпцијата на метанолот, додека лимонската киселина има инхибиторен ефект. Сепак, J.Paul Chen et al. [35] откри дека активниот јаглерод модифициран со лимонска киселина може да ја подобри адсорпцијата на бакарните јони. Лин Танг и сор. [36] модифициран комерцијален активен јаглен со мравја киселина, оксална киселина и аминосулфонска киселина. По модификацијата, специфичната површина и волуменот на порите беа намалени. На површината на готовиот производ се формираа функционални групи што содржат кислород како 0-HC-0, C-0 и S=0, а се појавија нерамномерни гравирани канали и бели кристали. Капацитетот за рамнотежа на адсорпција на ацетон и изопропанол, исто така, значително се зголеми.
Технологија за модификација на алкален раствор
Некои научници користеле и алкален раствор за да извршат секундарна активација на активен јаглен. Импрегнирајте го домашниот активен јаглен на база на јаглен со раствор на Na0H со различни концентрации за да ја контролирате структурата на порите. Резултатите покажаа дека пониската концентрација на алкали е погодна за зголемување и проширување на порите. Најдобар ефект беше постигнат кога масовната концентрација беше 20%. Активираниот јаглерод имаше најголема специфична површина (681m2·g-1) и волумен на пора (0,5916cm3·g-1). Кога масената концентрација на Na0H надминува 20%, структурата на порите на активен јаглен е уништена и параметрите на структурата на порите почнуваат да се намалуваат. Тоа е затоа што високата концентрација на растворот Na0H ќе го кородира јаглеродниот скелет и голем број пори ќе пропаднат.
Подготовка на активен јаглен со високи перформанси со мешање на полимери. Претходниците беа фурфурална смола и фурфурил алкохол, а етилен гликол беше средството за формирање на порите. Структурата на порите била контролирана со прилагодување на содржината на трите полимери, при што е добиен порозен материјал со големина на пора помеѓу 0,008 и 5 μm. Некои научници докажаа дека полиуретанско-имидниот филм (PUI) може да се карбонизира за да се добие јаглероден филм, а структурата на порите може да се контролира со менување на молекуларната структура на полиуретанскиот (PU) предполимер [41]. Кога PUI се загрева до 200°C, ќе се генерираат PU и полиимид (PI). Кога температурата на термичка обработка се зголемува до 400°C, пиролизата на PU произведува гас, што резултира со формирање на структура на пора на PI филмот. По карбонизацијата, се добива јаглероден филм. Дополнително, методот на мешање на полимери може да подобри и некои физички и механички својства на материјалот до одреден степен
Технологија за регулација на каталитичка активација
Технологијата за регулација на каталитичка активација е всушност комбинација на метод на хемиско активирање и метод на активирање на гас со висока температура. Општо земено, хемиските супстанции се додаваат во суровините како катализатори, а катализаторите се користат за да помогнат во процесот на карбонизација или активирање за да се добијат порозни јаглеродни материјали. Општо земено, металите генерално имаат каталитички ефекти, но каталитичките ефекти варираат.
Всушност, обично не постои очигледна граница помеѓу регулацијата на хемиската активација и регулацијата на каталитичката активација на порозните материјали. Тоа е затоа што и двата методи додаваат реагенси за време на процесот на карбонизација и активирање. Специфичната улога на овие реагенси одредува дали методот спаѓа во категоријата на каталитичко активирање.
Структурата на самиот порозен јаглероден материјал, физичките и хемиските својства на катализаторот, условите на каталитичката реакција и методот на вчитување на катализаторот може да имаат различни степени на влијание врз регулациониот ефект. Со користење на битуменски јаглен како суровина, Mn(N03)2 и Cu(N03)2 како катализатори може да се подготват порозни материјали што содржат метални оксиди. Соодветното количество метални оксиди може да ја подобри порозноста и волуменот на порите, но каталитичките ефекти на различни метали се малку различни. Cu(N03)2 може да го промовира развојот на порите во опсег од 1,5 ~ 2,0 nm. Покрај тоа, металните оксиди и неорганските соли содржани во пепелта од суровината, исто така, ќе играат каталитичка улога во процесот на активирање. Xie Qiang и сор. [42] веруваше дека реакцијата на каталитичка активација на елементите како што се калциумот и железото во неорганската материја може да го промовира развојот на порите. Кога содржината на овие два елементи е превисока, процентот на средни и големи пори во производот значително се зголемува.
Заклучок
Иако активниот јаглерод, како најшироко користен зелен порозен јаглероден материјал, одигра важна улога во индустријата и животот, сепак има голем потенцијал за подобрување во проширувањето на суровините, намалување на трошоците, подобрување на квалитетот, подобрување на енергијата, продолжување на животниот век и подобрување на силата. . Наоѓањето висококвалитетни и евтини суровини од активен јаглен, развивање чиста и ефикасна технологија за производство на активен јаглен и оптимизирање и регулирање на структурата на порите на активен јаглен според различни области на примена ќе биде важна насока за подобрување на квалитетот на производите од активен јаглен и промовирање висококвалитетниот развој на индустријата за активен јаглен.
Време на објавување: 27.08.2024