Karibu kwenye tovuti yetu kwa maelezo ya bidhaa na ushauri.
Tovuti yetu:https://www.vet-china.com/
Njia ya uanzishaji wa kimwili na kemikali
Njia ya uanzishaji ya kimwili na kemikali inahusu njia ya kuandaa nyenzo za porous kwa kuchanganya mbinu mbili za uanzishaji hapo juu. Kwa ujumla, uanzishaji wa kemikali unafanywa kwanza, na kisha uanzishaji wa kimwili unafanywa. Kwanza loweka selulosi katika 68%~85% ya myeyusho wa H3PO4 kwa 85℃ kwa saa 2, kisha uimimishe kaboni kwenye tanuru ya moshi kwa saa 4, na kisha uiwashe na CO2. Sehemu mahususi ya uso wa kaboni iliyoamilishwa iliyopatikana ilikuwa juu kama 3700m2·g-1. Jaribu kutumia nyuzinyuzi za mkonge kama malighafi, na uamilishe nyuzinyuzi kaboni iliyoamilishwa (ACF) iliyopatikana kwa kuwezesha H3PO4 mara moja, ukaipasha moto hadi 830 ℃ chini ya ulinzi wa N2, na kisha ukatumia mvuke wa maji kama kiamsha kwa uanzishaji wa pili. Eneo maalum la ACF lililopatikana baada ya 60min ya kuwezesha liliboreshwa kwa kiasi kikubwa.
Tabia ya utendaji wa muundo wa pore ulioamilishwakaboni
Njia za kawaida za utendakazi wa kaboni iliyoamilishwa na maelekezo ya matumizi yanaonyeshwa katika Jedwali 2. Tabia za muundo wa pore za nyenzo zinaweza kujaribiwa kutoka kwa vipengele viwili: uchambuzi wa data na uchambuzi wa picha.
Maendeleo ya utafiti wa teknolojia ya uboreshaji wa muundo wa pore ya kaboni iliyoamilishwa
Ingawa kaboni iliyoamilishwa ina vinyweleo vingi na eneo kubwa mahususi la uso, ina utendaji bora katika nyanja nyingi. Hata hivyo, kutokana na uteuzi wake mpana wa malighafi na hali ngumu ya utayarishaji, bidhaa zilizokamilishwa kwa ujumla zina hasara za muundo wa pore wenye machafuko, eneo mahususi la uso tofauti, usambazaji wa ukubwa wa vinyweleo usio na utaratibu, na mali chache za kemikali za uso. Kwa hivyo, kuna hasara kama vile kipimo kikubwa na uwezo finyu wa kubadilika katika mchakato wa maombi, ambao hauwezi kukidhi mahitaji ya soko. Kwa hivyo, ni muhimu sana kwa vitendo kuboresha na kudhibiti muundo na kuboresha utendaji wake wa matumizi. Mbinu zinazotumiwa kwa kawaida za kuboresha na kudhibiti muundo wa pore ni pamoja na udhibiti wa kemikali, uchanganyaji wa polima, na udhibiti wa kichocheo cha kuwezesha.
Teknolojia ya udhibiti wa kemikali
Teknolojia ya udhibiti wa kemikali inahusu mchakato wa uanzishaji wa sekondari (marekebisho) ya vifaa vya porous vilivyopatikana baada ya uanzishaji na vitendanishi vya kemikali, kuharibu pores ya awali, kupanua micropores, au kuunda zaidi micropores mpya ili kuongeza eneo maalum la uso na muundo wa pore wa nyenzo. Kwa ujumla, bidhaa iliyokamilishwa ya uanzishaji mmoja kwa ujumla huwekwa ndani ya 0.5 ~ 4 nyakati za ufumbuzi wa kemikali ili kudhibiti muundo wa pore na kuongeza eneo maalum la uso. Aina zote za miyeyusho ya asidi na alkali inaweza kutumika kama vitendanishi kwa uanzishaji wa pili.
Teknolojia ya kurekebisha oxidation ya uso wa asidi
Urekebishaji wa oksidi ya uso wa asidi ni njia ya kawaida ya udhibiti. Katika halijoto ifaayo, vioksidishaji vya asidi vinaweza kurutubisha vinyweleo vilivyo ndani ya kaboni iliyoamilishwa, kuboresha ukubwa wake wa vinyweleo, na kuondoa vinyweleo vilivyoziba. Kwa sasa, utafiti wa ndani na nje unazingatia hasa marekebisho ya asidi ya isokaboni. HN03 ni kioksidishaji kinachotumiwa sana, na wasomi wengi hutumia HN03 kurekebisha kaboni iliyoamilishwa. Tong Li et al. [28] iligundua kuwa HN03 inaweza kuongeza maudhui ya vikundi vya utendaji vilivyo na oksijeni na nitrojeni kwenye uso wa kaboni iliyoamilishwa na kuboresha athari ya adsorption ya zebaki.
Kurekebisha kaboni iliyoamilishwa na HN03, baada ya kurekebishwa, eneo maalum la uso wa kaboni iliyoamilishwa ilipungua kutoka 652m2·g-1 hadi 241m2·g-1, ukubwa wa wastani wa pore uliongezeka kutoka 1.27nm hadi 1.641nm, na uwezo wa adsorption wa benzophenone katika petroli simulated iliongezeka kwa 33.7%. Kurekebisha kuni iliyoamilishwa kaboni na mkusanyiko wa 10% na 70% wa HN03, mtawaliwa. Matokeo yanaonyesha kuwa eneo maalum la kaboni iliyoamilishwa iliyorekebishwa na 10% HN03 iliongezeka kutoka 925.45m2 · g-1 hadi 960.52m2 · g-1; baada ya marekebisho na 70% HN03, eneo maalum la uso lilipungua hadi 935.89m2 · g-1. Viwango vya uondoaji wa Cu2+ na kaboni iliyoamilishwa iliyorekebishwa na viwango viwili vya HN03 vilikuwa zaidi ya 70% na 90%, mtawalia.
Kwa kaboni iliyoamilishwa inayotumiwa katika uwanja wa adsorption, athari ya adsorption inategemea sio tu muundo wa pore lakini pia juu ya sifa za kemikali za uso wa adsorbent. Muundo wa pore huamua eneo maalum la uso na uwezo wa utangazaji wa kaboni iliyoamilishwa, wakati sifa za kemikali za uso huathiri mwingiliano kati ya kaboni iliyoamilishwa na adsorbate. Hatimaye ilibainika kuwa urekebishaji wa asidi ya kaboni iliyoamilishwa hauwezi tu kurekebisha muundo wa pore ndani ya kaboni iliyoamilishwa na kusafisha pores iliyozuiwa, lakini pia kuongeza maudhui ya vikundi vya tindikali kwenye uso wa nyenzo na kuongeza polarity na hidrophilicity ya uso. . Uwezo wa utangazaji wa EDTA kwa kaboni iliyoamilishwa iliyorekebishwa na HCI uliongezeka kwa 49.5% ikilinganishwa na ile ya kabla ya urekebishaji, ambayo ilikuwa bora kuliko ile ya urekebishaji wa HNO3.
Kaboni iliyoamilishwa ya kibiashara iliyorekebishwa na HNO3 na H2O2 mtawalia! Maeneo maalum ya uso baada ya kurekebishwa yalikuwa 91.3% na 80.8% ya yale kabla ya kurekebishwa, kwa mtiririko huo. Vikundi vipya vya utendaji vilivyo na oksijeni kama vile carboxyl, carbonyl na phenoli viliongezwa kwenye uso. Uwezo wa adsorption wa nitrobenzene kwa urekebishaji wa HNO3 ulikuwa bora zaidi, ambao ulikuwa mara 3.3 kuliko kabla ya urekebishaji.Inabainika kuwa ongezeko la maudhui ya vikundi vya kazi vyenye oksijeni katika kaboni iliyoamilishwa baada ya urekebishaji wa asidi ilisababisha ongezeko la idadi ya uso. pointi hai, ambayo ilikuwa na athari ya moja kwa moja katika kuboresha uwezo wa adsorption ya adsorbate ya lengo.
Ikilinganishwa na asidi isokaboni, kuna ripoti chache juu ya urekebishaji wa asidi ya kikaboni ya kaboni iliyoamilishwa. Linganisha athari za urekebishaji wa asidi ya kikaboni kwenye sifa za muundo wa pore wa kaboni iliyoamilishwa na adsorption ya methanoli. Baada ya marekebisho, eneo maalum la uso na jumla ya pore ya kaboni iliyoamilishwa ilipungua. Kadiri asidi inavyokuwa na nguvu, ndivyo inavyopungua. Baada ya marekebisho na asidi oxalic, asidi ya tartaric na asidi ya citric, eneo maalum la uso wa kaboni iliyoamilishwa ilipungua kutoka 898.59m2 · g-1 hadi 788.03m2 · g-1, 685.16m2 · g-1 na 622.98m2 · g-1 kwa mtiririko huo. Hata hivyo, microporosity ya kaboni iliyoamilishwa iliongezeka baada ya kubadilishwa. Microporosity ya kaboni iliyoamilishwa iliyorekebishwa na asidi ya citric iliongezeka kutoka 75.9% hadi 81.5%.
Urekebishaji wa asidi ya oxalic na asidi ya tartaric ni ya manufaa kwa adsorption ya methanoli, wakati asidi ya citric ina athari ya kuzuia. Hata hivyo, J.Paul Chen et al. [35] iligundua kuwa kaboni iliyoamilishwa iliyorekebishwa kwa asidi ya citric inaweza kuongeza utengamano wa ayoni za shaba. Lin Tang na wenzake. [36] kaboni iliyoamilishwa ya kibiashara iliyorekebishwa na asidi fomu, asidi oxaliki na asidi aminosulfoniki. Baada ya marekebisho, eneo maalum la uso na kiasi cha pore kilipunguzwa. Vikundi vya utendaji vilivyo na oksijeni kama vile 0-HC-0, C-0 na S=0 viliundwa kwenye uso wa bidhaa iliyokamilishwa, na njia zisizo sawa na fuwele nyeupe zilionekana. Uwezo wa adsorption wa usawa wa asetoni na isopropanoli pia uliongezeka kwa kiasi kikubwa.
Teknolojia ya kurekebisha suluhisho la alkali
Wasomi wengine pia walitumia suluhisho la alkali kufanya uanzishaji wa pili kwenye kaboni iliyoamilishwa. Ingiza kaboni iliyowashwa ya kujitengenezea nyumbani kwa kutumia myeyusho wa Na0H wa viwango tofauti ili kudhibiti muundo wa pore. Matokeo yalionyesha kuwa ukolezi mdogo wa alkali ulifaa kwa ongezeko la pore na upanuzi. Athari bora ilipatikana wakati mkusanyiko wa wingi ulikuwa 20%. Kaboni iliyoamilishwa ilikuwa na eneo la juu zaidi la uso maalum (681m2·g-1) na ujazo wa pore (0.5916cm3·g-1). Wakati mkusanyiko wa wingi wa Na0H unazidi 20%, muundo wa pore wa kaboni iliyoamilishwa huharibiwa na vigezo vya muundo wa pore huanza kupungua. Hii ni kwa sababu mkusanyiko mkubwa wa myeyusho wa Na0H utaharibu mifupa ya kaboni na idadi kubwa ya vinyweleo itaanguka.
Kuandaa kaboni iliyoamilishwa yenye utendaji wa juu kwa kuchanganya polima. Vitangulizi vilikuwa resin ya manyoya na pombe ya furfuryl, na ethylene glycol ilikuwa wakala wa kutengeneza pore. Muundo wa pore ulidhibitiwa kwa kurekebisha maudhui ya polima tatu, na nyenzo ya porous yenye ukubwa wa pore kati ya 0.008 na 5 μm ilipatikana. Baadhi ya wasomi wamethibitisha kwamba filamu ya polyurethane-imide (PUI) inaweza kuwa kaboni ili kupata filamu ya kaboni, na muundo wa pore unaweza kudhibitiwa kwa kubadilisha muundo wa molekuli ya polyurethane (PU) prepolymer [41]. Wakati PUI inapokanzwa hadi 200 ° C, PU na polyimide (PI) zitatolewa. Wakati joto la matibabu ya joto linaongezeka hadi 400 ° C, PU pyrolysis hutoa gesi, na kusababisha kuundwa kwa muundo wa pore kwenye filamu ya PI. Baada ya kaboni, filamu ya kaboni hupatikana. Kwa kuongeza, njia ya kuchanganya polima inaweza pia kuboresha baadhi ya mali ya kimwili na mitambo ya nyenzo kwa kiasi fulani
Teknolojia ya udhibiti wa uanzishaji wa kichocheo
Teknolojia ya udhibiti wa uanzishaji wa kichocheo kwa kweli ni mchanganyiko wa mbinu ya kuwezesha kemikali na mbinu ya kuwezesha gesi ya halijoto ya juu. Kwa ujumla, dutu za kemikali huongezwa kwa malighafi kama vichocheo, na vichocheo hutumiwa kusaidia mchakato wa kaboni au kuwezesha kupata nyenzo za kaboni. Kwa ujumla, metali kwa ujumla huwa na athari za kichocheo, lakini athari za kichocheo hutofautiana.
Kwa kweli, kwa kawaida hakuna mpaka wa wazi kati ya udhibiti wa uanzishaji wa kemikali na udhibiti wa uanzishaji wa kichocheo wa nyenzo za porous. Hii ni kwa sababu mbinu zote mbili huongeza vitendanishi wakati wa uwekaji kaboni na mchakato wa kuwezesha. Jukumu mahususi la vitendanishi hivi huamua ikiwa mbinu hiyo ni ya kategoria ya kuwezesha kichocheo.
Muundo wa nyenzo za kaboni ya porous yenyewe, mali ya kimwili na kemikali ya kichocheo, hali ya athari ya kichocheo na njia ya upakiaji wa kichocheo zinaweza kuwa na viwango tofauti vya ushawishi juu ya athari za udhibiti. Kwa kutumia makaa ya mawe kama malighafi, Mn(N03)2 na Cu(N03)2 kama vichocheo vinaweza kuandaa nyenzo za vinyweleo zenye oksidi za chuma. Kiasi kinachofaa cha oksidi za chuma kinaweza kuboresha porosity na kiasi cha pore, lakini athari za kichocheo za metali tofauti ni tofauti kidogo. Cu(N03)2 inaweza kukuza ukuaji wa vinyweleo katika anuwai ya 1.5 ~ 2.0nm. Kwa kuongeza, oksidi za chuma na chumvi za isokaboni zilizomo kwenye majivu ya malighafi pia zitakuwa na jukumu la kichocheo katika mchakato wa kuwezesha. Xie Qiang et al. [42] iliamini kuwa kichocheo cha kuwezesha vipengele kama vile kalsiamu na chuma katika maada isokaboni inaweza kukuza ukuaji wa vinyweleo. Wakati maudhui ya vipengele hivi viwili ni ya juu sana, uwiano wa pores kati na kubwa katika bidhaa huongezeka kwa kiasi kikubwa.
Hitimisho
Ingawa kaboni iliyoamilishwa, kama nyenzo ya kaboni ya kijani inayotumiwa sana, imekuwa na jukumu muhimu katika tasnia na maisha, bado ina uwezo mkubwa wa kuboresha upanuzi wa malighafi, kupunguza gharama, uboreshaji wa ubora, uboreshaji wa nishati, upanuzi wa maisha na uboreshaji wa nguvu. . Kupata malighafi ya kaboni iliyoamilishwa ya hali ya juu na ya bei nafuu, kukuza teknolojia safi na bora ya uzalishaji wa kaboni iliyoamilishwa, na kuboresha na kudhibiti muundo wa pore wa kaboni iliyoamilishwa kulingana na nyanja tofauti za matumizi itakuwa mwelekeo muhimu wa kuboresha ubora wa bidhaa za kaboni iliyoamilishwa na kukuza. maendeleo ya hali ya juu ya tasnia ya kaboni iliyoamilishwa.
Muda wa kutuma: Aug-27-2024