Mirë se vini në faqen tonë të internetit për informacion dhe konsultim mbi produktin.
Faqja jonë e internetit:https://www.vet-china.com/
Metoda e aktivizimit fizik dhe kimik
Metoda e aktivizimit fizik dhe kimik i referohet metodës së përgatitjes së materialeve poroze duke kombinuar dy metodat e mësipërme të aktivizimit. Në përgjithësi, fillimisht kryhet aktivizimi kimik dhe më pas aktivizimi fizik. Fillimisht njomni celulozën në tretësirë 68%~85% H3PO4 në 85℃ për 2 orë, më pas e karbonizoni në një furrë muffle për 4 orë dhe më pas e aktivizoni me CO2. Sipërfaqja specifike e karbonit të aktivizuar të marrë ishte deri në 3700 m2·g-1. Përpiquni të përdorni fibër sizal si lëndë të parë dhe aktivizoni fibrën e karbonit të aktivizuar (ACF) të marrë nga aktivizimi i H3PO4 një herë, e ngrohni atë në 830℃ nën mbrojtjen N2 dhe më pas përdorni avujt e ujit si një aktivizues për aktivizimin dytësor. Sipërfaqja specifike e ACF e marrë pas 60 minutash aktivizim u përmirësua ndjeshëm.
Karakterizimi i performancës së strukturës së poreve të aktivizuarkarbonit
Metodat e karakterizimit të performancës së karbonit aktiv të përdorur zakonisht dhe drejtimet e aplikimit janë paraqitur në tabelën 2. Karakteristikat e strukturës së poreve të materialit mund të testohen nga dy aspekte: analiza e të dhënave dhe analiza e imazhit.
Progresi i kërkimit të teknologjisë së optimizimit të strukturës së poreve të karbonit aktiv
Megjithëse karboni i aktivizuar ka pore të pasura dhe sipërfaqe të madhe specifike, ai ka performancë të shkëlqyer në shumë fusha. Megjithatë, për shkak të selektivitetit të gjerë të lëndës së parë dhe kushteve komplekse të përgatitjes, produktet e përfunduara përgjithësisht kanë disavantazhet e strukturës kaotike të poreve, sipërfaqes së ndryshme specifike të sipërfaqes, shpërndarjes së çrregullt të madhësisë së poreve dhe vetive të kufizuara kimike të sipërfaqes. Prandaj, ka disavantazhe të tilla si doza e madhe dhe përshtatshmëria e ngushtë në procesin e aplikimit, të cilat nuk mund të plotësojnë kërkesat e tregut. Prandaj, është e një rëndësie të madhe praktike optimizimi dhe rregullimi i strukturës dhe përmirësimi i performancës gjithëpërfshirëse të përdorimit të saj. Metodat e përdorura zakonisht për optimizimin dhe rregullimin e strukturës së poreve përfshijnë rregullimin kimik, përzierjen e polimerit dhe rregullimin e aktivizimit katalitik.
Teknologjia e rregullimit kimik
Teknologjia e rregullimit kimik i referohet procesit të aktivizimit dytësor (modifikimit) të materialeve poroze të marra pas aktivizimit me reagentë kimikë, gërryerjes së poreve origjinale, zgjerimit të mikroporeve ose krijimit të mëtejshëm të mikroporeve të reja për të rritur sipërfaqen specifike dhe strukturën e poreve të materialit. Në përgjithësi, produkti i përfunduar i një aktivizimi përgjithësisht zhytet në 0,5 ~ 4 herë zgjidhje kimike për të rregulluar strukturën e poreve dhe për të rritur sipërfaqen specifike. Të gjitha llojet e tretësirave të acidit dhe alkalit mund të përdoren si reagentë për aktivizimin dytësor.
Teknologjia e modifikimit të oksidimit të sipërfaqes së acidit
Modifikimi i oksidimit të sipërfaqes së acidit është një metodë rregullimi e përdorur zakonisht. Në një temperaturë të përshtatshme, oksiduesit acid mund të pasurojnë poret brenda karbonit të aktivizuar, të përmirësojnë madhësinë e poreve të tij dhe të gërmojnë poret e bllokuara. Aktualisht, kërkimet vendase dhe të huaja fokusohen kryesisht në modifikimin e acideve inorganike. HN03 është një oksidant i përdorur zakonisht dhe shumë studiues përdorin HN03 për të modifikuar karbonin e aktivizuar. Tong Li et al. [28] zbuloi se HN03 mund të rrisë përmbajtjen e grupeve funksionale që përmbajnë oksigjen dhe azot në sipërfaqen e karbonit të aktivizuar dhe të përmirësojë efektin e absorbimit të merkurit.
Modifikimi i karbonit të aktivizuar me HN03, pas modifikimit, sipërfaqja specifike e karbonit të aktivizuar u ul nga 652 m2·g-1 në 241m2·g-1, madhësia mesatare e poreve u rrit nga 1,27nm në 1,641nm, dhe kapaciteti adsorbues i benzofenonit në benzinën e simuluar u rrit me 33.7%. Modifikimi i karbonit aktiv të drurit me përqendrim volumi 10% dhe 70% të HN03, përkatësisht. Rezultatet tregojnë se sipërfaqja specifike e karbonit aktiv të modifikuar me 10% HN03 u rrit nga 925.45m2·g-1 në 960.52m2·g-1; pas modifikimit me 70% HN03, sipërfaqja specifike u ul në 935.89m2·g-1. Shkalla e largimit të Cu2+ nga karboni i aktivizuar i modifikuar me dy përqendrime të HN03 ishin respektivisht mbi 70% dhe 90%.
Për karbonin aktiv të përdorur në fushën e përthithjes, efekti i përthithjes varet jo vetëm nga struktura e poreve, por edhe nga vetitë kimike të sipërfaqes së adsorbentit. Struktura e poreve përcakton sipërfaqen specifike dhe kapacitetin e absorbimit të karbonit të aktivizuar, ndërsa vetitë kimike të sipërfaqes ndikojnë në ndërveprimin midis karbonit të aktivizuar dhe adsorbatit. Më në fund u zbulua se modifikimi acid i karbonit aktiv jo vetëm që mund të rregullojë strukturën e poreve brenda karbonit të aktivizuar dhe të pastrojë poret e bllokuara, por gjithashtu të rrisë përmbajtjen e grupeve acide në sipërfaqen e materialit dhe të rrisë polaritetin dhe hidrofilitetin e sipërfaqes. . Kapaciteti adsorbues i EDTA nga karboni i aktivizuar i modifikuar nga HCI u rrit me 49.5% krahasuar me atë para modifikimit, që ishte më i mirë se ai i modifikimit HNO3.
Karbon aktiv komercial i modifikuar me HNO3 dhe H2O2 përkatësisht! Sipërfaqet specifike pas modifikimit ishin përkatësisht 91.3% dhe 80.8% e atyre para modifikimit. Grupe të reja funksionale që përmbajnë oksigjen si karboksili, karbonili dhe fenoli u shtuan në sipërfaqe. Kapaciteti adsorbues i nitrobenzenit nga modifikimi HNO3 ishte më i miri, i cili ishte 3.3 herë më i madh se përpara modifikimit. Është konstatuar se rritja e përmbajtjes së grupeve funksionale që përmbajnë oksigjen në karbonin aktiv pas modifikimit të acidit çoi në një rritje të numrit të sipërfaqes. pika aktive, të cilat patën një efekt të drejtpërdrejtë në përmirësimin e kapacitetit absorbues të adsorbatit të synuar.
Krahasuar me acidet inorganike, ka pak raporte mbi modifikimin e acidit organik të karbonit të aktivizuar. Krahasoni efektet e modifikimit të acidit organik në vetitë e strukturës së poreve të karbonit të aktivizuar dhe adsorbimin e metanolit. Pas modifikimit, sipërfaqja specifike dhe vëllimi total i poreve të karbonit aktiv u ul. Sa më i fortë të jetë aciditeti, aq më i madh është ulja. Pas modifikimit me acid oksalik, acid tartarik dhe acid citrik, sipërfaqja specifike e karbonit aktiv u ul nga 898.59m2·g-1 në 788.03m2·g-1, 685.16m2·g-1 dhe 622.98m2·g-1 respektivisht. Megjithatë, mikroporoziteti i karbonit të aktivizuar u rrit pas modifikimit. Mikroporoziteti i karbonit aktiv të modifikuar me acid citrik u rrit nga 75.9% në 81.5%.
Modifikimi i acidit oksalik dhe acidit tartarik janë të dobishëm për përthithjen e metanolit, ndërsa acidi citrik ka një efekt frenues. Megjithatë, J.Paul Chen et al. [35] zbuloi se karboni i aktivizuar i modifikuar me acid citrik mund të përmirësojë përthithjen e joneve të bakrit. Lin Tang et al. [36] karboni i aktivizuar komercial i modifikuar me acid formik, acid oksalik dhe acid aminosulfonik. Pas modifikimit, sipërfaqja specifike dhe vëllimi i poreve u reduktuan. Në sipërfaqen e produktit të përfunduar u formuan grupe funksionale që përmbajnë oksigjen si 0-HC-0, C-0 dhe S=0 dhe u shfaqën kanale të pabarabarta dhe kristale të bardha. Kapaciteti adsorbues ekuilibër i acetonit dhe izopropanolit gjithashtu u rrit ndjeshëm.
Teknologjia e modifikimit të zgjidhjeve alkaline
Disa studiues përdorën gjithashtu zgjidhje alkaline për të kryer aktivizimin dytësor në karbonin e aktivizuar. Impregnoni karbonin aktiv me bazë qymyri të bërë në shtëpi me tretësirë Na0H të përqendrimeve të ndryshme për të kontrolluar strukturën e poreve. Rezultatet treguan se një përqendrim më i ulët i alkalit ishte i favorshëm për rritjen dhe zgjerimin e poreve. Efekti më i mirë u arrit kur përqendrimi në masë ishte 20%. Karboni i aktivizuar kishte sipërfaqen më të lartë specifike (681m2·g-1) dhe vëllimin e poreve (0,5916cm3·g-1). Kur përqendrimi në masë i Na0H kalon 20%, struktura e poreve të karbonit të aktivizuar shkatërrohet dhe parametrat e strukturës së poreve fillojnë të ulen. Kjo është për shkak se përqendrimi i lartë i tretësirës Na0H do të gërryejë skeletin e karbonit dhe një numër i madh poresh do të shemben.
Përgatitja e karbonit të aktivizuar me performancë të lartë nga përzierja e polimerit. Pararendësit ishin rrëshira furfural dhe alkooli furfuril, dhe etilen glikol ishte agjenti i formimit të poreve. Struktura e poreve u kontrollua duke rregulluar përmbajtjen e tre polimereve dhe u përftua një material poroz me një madhësi pore midis 0.008 dhe 5 μm. Disa studiues kanë vërtetuar se filmi poliuretani-imid (PUI) mund të karbonizohet për të marrë film karboni dhe struktura e poreve mund të kontrollohet duke ndryshuar strukturën molekulare të parapolimerit poliuretani (PU) [41]. Kur PUI nxehet në 200°C, do të krijohen PU dhe poliimidi (PI). Kur temperatura e trajtimit të nxehtësisë rritet në 400°C, piroliza e PU prodhon gaz, duke rezultuar në formimin e një strukture pore në filmin PI. Pas karbonizimit, fitohet një film karboni. Përveç kësaj, metoda e përzierjes së polimerit mund të përmirësojë gjithashtu disa veti fizike dhe mekanike të materialit në një masë të caktuar
Teknologjia e rregullimit të aktivizimit katalitik
Teknologjia e rregullimit të aktivizimit katalitik është në fakt një kombinim i metodës së aktivizimit kimik dhe metodës së aktivizimit të gazit në temperaturë të lartë. Në përgjithësi, substancat kimike u shtohen lëndëve të para si katalizatorë, dhe katalizatorët përdoren për të ndihmuar procesin e karbonizimit ose aktivizimit për të marrë materiale karboni poroz. Në përgjithësi, metalet në përgjithësi kanë efekte katalitike, por efektet katalitike ndryshojnë.
Në fakt, zakonisht nuk ka kufi të dukshëm midis rregullimit të aktivizimit kimik dhe rregullimit të aktivizimit katalitik të materialeve poroze. Kjo ndodh sepse të dyja metodat shtojnë reagentë gjatë procesit të karbonizimit dhe aktivizimit. Roli specifik i këtyre reagentëve përcakton nëse metoda i përket kategorisë së aktivizimit katalitik.
Struktura e vetë materialit poroz të karbonit, vetitë fizike dhe kimike të katalizatorit, kushtet e reaksionit katalitik dhe metoda e ngarkimit të katalizatorit mund të kenë shkallë të ndryshme ndikimi në efektin e rregullimit. Duke përdorur qymyrin bituminoz si lëndë të parë, Mn(N03)2 dhe Cu(N03)2 si katalizatorë mund të përgatisin materiale poroze që përmbajnë okside metali. Sasia e duhur e oksideve të metaleve mund të përmirësojë porozitetin dhe vëllimin e poreve, por efektet katalitike të metaleve të ndryshme janë paksa të ndryshme. Cu(N03)2 mund të nxisë zhvillimin e poreve në intervalin 1.5~2.0nm. Përveç kësaj, oksidet e metaleve dhe kripërat inorganike që përmbahen në hirin e lëndës së parë do të luajnë gjithashtu një rol katalitik në procesin e aktivizimit. Xie Qiang etj. [42] besonte se reaksioni i aktivizimit katalitik të elementeve të tillë si kalciumi dhe hekuri në lëndën inorganike mund të nxisë zhvillimin e poreve. Kur përmbajtja e këtyre dy elementeve është shumë e lartë, përqindja e poreve të mesme dhe të mëdha në produkt rritet ndjeshëm.
konkluzioni
Megjithëse karboni i aktivizuar, si materiali i karbonit poroz më i përdorur gjerësisht, ka luajtur një rol të rëndësishëm në industri dhe jetë, ai ende ka potencial të madh për përmirësim në zgjerimin e lëndës së parë, uljen e kostos, përmirësimin e cilësisë, përmirësimin e energjisë, zgjatjen e jetës dhe përmirësimin e forcës. . Gjetja e lëndëve të para të karbonit aktiv me cilësi të lartë dhe të lira, zhvillimi i teknologjisë së pastër dhe efikase të prodhimit të karbonit aktiv dhe optimizimi dhe rregullimi i strukturës së poreve të karbonit aktiv sipas fushave të ndryshme të aplikimit do të jetë një drejtim i rëndësishëm për përmirësimin e cilësisë së produkteve të karbonit aktiv dhe promovimin zhvillimin me cilësi të lartë të industrisë së karbonit të aktivizuar.
Koha e postimit: Gusht-27-2024