Добро пожаловать на наш сайт для получения информации о продукции и консультаций.
Наш сайт:https://www.vet-china.com/
В этой статье анализируется текущий рынок активированного угля, проводится углубленный анализ сырья для активированного угля, представлены методы характеристики пористой структуры, методы производства, факторы влияния и прогресс применения активированного угля, а также рассматриваются результаты исследований активированного угля. технология оптимизации пористой структуры, направленная на то, чтобы активированный уголь играл большую роль в применении экологически чистых и низкоуглеродных технологий.
Приготовление активированного угля
Вообще говоря, приготовление активированного угля делится на два этапа: карбонизация и активация.
Процесс карбонизации
Карбонизация — это процесс нагревания сырого угля при высокой температуре под защитой инертного газа с целью разложения его летучих веществ и получения промежуточных карбонизированных продуктов. Карбонизация может достичь ожидаемой цели путем регулирования параметров процесса. Исследования показали, что температура активации является ключевым параметром процесса, влияющим на свойства карбонизации. Цзе Цян и др. изучили влияние скорости нагрева карбонизации на производительность активированного угля в муфельной печи и обнаружили, что более низкая скорость помогает улучшить выход карбонизированных материалов и производить высококачественные материалы.
Процесс активации
Карбонизация может привести к тому, что сырье образует микрокристаллическую структуру, подобную графиту, и создаст первичную пористую структуру. Однако эти поры разупорядочены или заблокированы и закрыты другими веществами, что приводит к небольшой удельной площади поверхности и требует дальнейшей активации. Активация — это процесс дальнейшего обогащения пористой структуры карбонизированного продукта, который в основном осуществляется за счет химической реакции между активатором и сырьем: он может способствовать образованию пористой микрокристаллической структуры.
В процессе обогащения пор материала активация в основном проходит три стадии:
(1) Открытие исходных закрытых пор (сквозных пор);
(2) Увеличение исходных пор (расширение пор);
(3) Формирование новых пор (создание пор);
Эти три эффекта не реализуются по отдельности, а происходят одновременно и синергетически. Вообще говоря, сквозные поры и создание пор способствуют увеличению количества пор, особенно микропор, что выгодно для получения пористых материалов с высокой пористостью и большой удельной поверхностью, в то время как чрезмерное расширение пор приведет к слиянию и соединению пор. , превращая микропоры в более крупные поры. Поэтому для получения активированных углеродных материалов с развитыми порами и большой удельной поверхностью необходимо избегать чрезмерной активации. Обычно используемые методы активации активированного угля включают химический метод, физический метод и физико-химический метод.
Метод химической активации
Метод химической активации относится к методу добавления химических реагентов к сырьевым материалам, а затем их нагревания путем введения защитных газов, таких как N2 и Ar, в нагревательную печь для их одновременной карбонизации и активации. Обычно используемыми активаторами являются NaOH, KOH и H3P04. Метод химической активации имеет преимущества, заключающиеся в низкой температуре активации и высоком выходе, но также имеет такие проблемы, как сильная коррозия, сложность удаления поверхностных реагентов и серьезное загрязнение окружающей среды.
Метод физической активации
Метод физической активации подразумевает карбонизацию сырья непосредственно в печи, а затем реакцию с газами, такими как CO2 и H20, введенными при высокой температуре для достижения цели увеличения пор и расширения пор, но метод физической активации имеет плохую управляемость пор. структура. Среди них CO2 широко используется при приготовлении активированного угля, поскольку он чист, легко доступен и имеет низкую стоимость. Используя карбонизированную скорлупу кокосового ореха в качестве сырья и активировав ее CO2, получают активированный уголь с развитыми микропорами, с удельной поверхностью и общим объемом пор 1653м2·г-1 и 0,1045см3·г-1 соответственно. Производительность достигла стандарта использования активированного угля для двухслойных конденсаторов.
Активируйте камень мушмулы CO2, чтобы получить суперактивированный уголь. После активации при 1100 ℃ в течение 30 минут удельная площадь поверхности и общий объем пор достигают 3500 м2·г-1 и 1,84 см3·г-1 соответственно. Используйте CO2 для вторичной активации коммерческого активированного угля из скорлупы кокосового ореха. После активации микропоры готового продукта сузились, объем микропор увеличился с 0,21 см3·г-1 до 0,27 см3·г-1, удельная поверхность увеличилась с 627,22 м2·г-1 до 822,71 м2·г-1. , а адсорбционная емкость фенола увеличилась на 23,77%.
Другие ученые изучили основные факторы контроля процесса активации CO2. Мохаммад и др. [21] обнаружили, что температура является основным фактором, влияющим на использование CO2 для активации резиновых опилок. Удельная поверхность, объем пор и микропористость готового изделия сначала увеличиваются, а затем уменьшаются с повышением температуры. Ченг Сун и др. [22] использовали метод поверхности отклика для анализа процесса активации CO2 в скорлупе орехов макадамии. Результаты показали, что наибольшее влияние на развитие микропор активированного угля оказывают температура и время активации.
Время публикации: 27 августа 2024 г.