Mahsulot haqida ma'lumot va maslahat olish uchun veb-saytimizga xush kelibsiz.
Bizning veb-sayt:https://www.vet-china.com/
Fizikaviy va kimyoviy faollashtirish usuli
Fizikaviy va kimyoviy faollashtirish usuli yuqoridagi ikkita faollashtirish usulini birlashtirib, gözenekli materiallarni tayyorlash usulini anglatadi. Odatda, birinchi navbatda kimyoviy faollashtirish, keyin esa jismoniy faollashtirish amalga oshiriladi. Avval tsellyulozani 68% ~ 85% H3PO4 eritmasida 85 ℃ da 2 soat davomida namlang, so'ngra uni 4 soat davomida muffle pechida karbonlashtiring va keyin uni CO2 bilan faollashtiring. Olingan faol uglerodning o'ziga xos sirt maydoni 3700 m2 · g-1 ga teng edi. Sisal tolasini xom ashyo sifatida ishlatishga harakat qiling va H3PO4 faollashuvi natijasida olingan faollashtirilgan uglerod tolasini (ACF) bir marta faollashtiring, uni N2 himoyasi ostida 830 ℃ ga qizdiring va keyin ikkilamchi faollashtirish uchun faollashtiruvchi sifatida suv bug'ini ishlating. 60 daqiqa faollashtirilgandan so'ng olingan ACF ning o'ziga xos sirt maydoni sezilarli darajada yaxshilandi.
Faollashtirilgan g'ovak strukturasining ishlashini tavsiflashuglerod
Keng qo'llaniladigan faollashtirilgan uglerodning ishlashini tavsiflash usullari va qo'llash yo'nalishlari 2-jadvalda ko'rsatilgan. Materialning g'ovak tuzilishi xususiyatlarini ikki jihatdan tekshirish mumkin: ma'lumotlarni tahlil qilish va tasvirni tahlil qilish.
Faollashgan uglerodning g'ovak strukturasini optimallashtirish texnologiyasini tadqiq qilish jarayoni
Faollashgan uglerod boy gözenekleri va katta o'ziga xos sirt maydoniga ega bo'lsa-da, u ko'plab sohalarda mukammal ishlashga ega. Shu bilan birga, xom ashyoning keng tanlovi va murakkab tayyorlash sharoitlari tufayli tayyor mahsulotlar odatda xaotik gözenek tuzilishi, turli o'ziga xos sirt maydoni, tartibsiz g'ovak hajmi taqsimoti va cheklangan sirt kimyoviy xususiyatlarining kamchiliklariga ega. Shuning uchun, bozor talablariga javob bera olmaydigan, dastur jarayonida katta dozalash va tor moslashuvchanlik kabi kamchiliklar mavjud. Shuning uchun tuzilmani optimallashtirish va tartibga solish va undan kompleks foydalanish samaradorligini oshirish katta amaliy ahamiyatga ega. Teshik tuzilishini optimallashtirish va tartibga solish uchun keng tarqalgan ishlatiladigan usullar kimyoviy tartibga solish, polimerlarni aralashtirish va katalitik faollashtirishni tartibga solishni o'z ichiga oladi.
Kimyoviy tartibga solish texnologiyasi
Kimyoviy tartibga solish texnologiyasi kimyoviy reagentlar bilan faollashtirilgandan so'ng olingan g'ovakli materiallarni ikkilamchi faollashtirish (modifikatsiya qilish), asl teshiklarni eroziyalash, mikroporlarni kengaytirish yoki keyinchalik materialning o'ziga xos sirt maydoni va gözenek tuzilishini oshirish uchun yangi mikroporlarni yaratish jarayonini anglatadi. Umuman olganda, bitta faollashtirishning tayyor mahsuloti gözenek tuzilishini tartibga solish va o'ziga xos sirt maydonini oshirish uchun odatda 0,5 ~ 4 marta kimyoviy eritmaga botiriladi. Ikkilamchi faollashtirish uchun reaktiv sifatida barcha turdagi kislota va ishqor eritmalaridan foydalanish mumkin.
Kislota sirtini oksidlanishni modifikatsiyalash texnologiyasi
Kislota sirtini oksidlanish modifikatsiyasi keng tarqalgan tartibga solish usuli hisoblanadi. Tegishli haroratda kislota oksidlovchilari faollashtirilgan uglerod ichidagi teshiklarni boyitishi, uning gözenek hajmini yaxshilashi va bloklangan teshiklarni chuqurlashtirishi mumkin. Hozirgi vaqtda mahalliy va xorijiy tadqiqotlar asosan noorganik kislotalarning modifikatsiyasiga qaratilgan. HN03 keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan oksidlovchi hisoblanadi va ko'plab olimlar faollashtirilgan uglerodni o'zgartirish uchun HN03 dan foydalanadilar. Tong Li va boshqalar. [28] HN03 faollashtirilgan uglerod yuzasida kislorod o'z ichiga olgan va azot o'z ichiga olgan funktsional guruhlar tarkibini oshirishi va simobning adsorbsion ta'sirini yaxshilashi mumkinligini aniqladi.
Faollashgan uglerodni HN03 bilan o'zgartirish, modifikatsiyadan so'ng faollashtirilgan uglerodning o'ziga xos sirt maydoni 652 m2 · g-1 dan 241 m2 · g-1 gacha kamaydi, o'rtacha g'ovak hajmi 1,27 nm dan 1,641 nm gacha oshdi va benzofenonning adsorbsion qobiliyati. simulyatsiya qilingan benzinda 33,7% ga oshdi. HN03 ning mos ravishda 10% va 70% hajmli konsentratsiyasi bilan yog'och faollashtirilgan uglerodni o'zgartirish. Natijalar shuni ko'rsatadiki, 10% HN03 bilan o'zgartirilgan faollashtirilgan uglerodning o'ziga xos sirt maydoni 925,45 m2 · g-1 dan 960,52 m2 · g-1 gacha oshgan; 70% HN03 bilan o'zgartirilgandan so'ng, o'ziga xos sirt maydoni 935,89 m2 · g-1 ga kamaydi. HN03 ning ikkita konsentratsiyasi bilan o'zgartirilgan faollashtirilgan uglerod tomonidan Cu2+ ni olib tashlash darajasi mos ravishda 70% va 90% dan yuqori edi.
Adsorbsion sohada ishlatiladigan faol uglerod uchun adsorbsion effekt nafaqat g'ovak tuzilishiga, balki adsorbentning sirt kimyoviy xossalariga ham bog'liq. Teshik tuzilishi faollashtirilgan uglerodning o'ziga xos sirt maydoni va adsorbsion qobiliyatini aniqlaydi, sirt kimyoviy xossalari esa faollashtirilgan uglerod va adsorbat o'rtasidagi o'zaro ta'sirga ta'sir qiladi. Va nihoyat, faollashtirilgan uglerodning kislotali modifikatsiyasi nafaqat faollashtirilgan uglerod ichidagi g'ovak tuzilishini sozlashi va bloklangan teshiklarni tozalashi, balki material yuzasida kislotali guruhlarning tarkibini oshirishi va sirtning qutbliligi va gidrofilligini oshirishi mumkinligi aniqlandi. . HCI tomonidan o'zgartirilgan faol uglerod bilan EDTA ning adsorbsiya qobiliyati modifikatsiyadan oldingi bilan solishtirganda 49,5% ga oshdi, bu HNO3 modifikatsiyasidan yaxshiroq edi.
HNO3 va H2O2 bilan o'zgartirilgan tijorat faollashtirilgan uglerod! O'zgartirishdan keyingi o'ziga xos sirt maydonlari mos ravishda modifikatsiyadan oldingilarning 91,3% va 80,8% ni tashkil etdi. Er yuzasiga karboksil, karbonil va fenol kabi kislorod o'z ichiga olgan yangi funktsional guruhlar qo'shildi. HNO3 modifikatsiyasi bilan nitrobenzolning adsorbsion qobiliyati eng yaxshi bo'lib, modifikatsiyadan oldingiga nisbatan 3,3 baravar ko'p edi.Kislota modifikatsiyasidan so'ng faollashtirilgan uglerod tarkibidagi kislorod o'z ichiga olgan funktsional guruhlarning ko'payishi sirt sonining ko'payishiga olib kelganligi aniqlandi. maqsadli adsorbatning adsorbsion qobiliyatini yaxshilashga bevosita ta'sir ko'rsatadigan faol nuqtalar.
Noorganik kislotalar bilan solishtirganda, faollashtirilgan uglerodning organik kislota modifikatsiyasi haqida bir nechta hisobotlar mavjud. Organik kislota modifikatsiyasining faollashgan uglerodning g'ovak tuzilishi xususiyatlariga va metanolning adsorbsiyasiga ta'sirini solishtiring. Modifikatsiyadan so'ng faollashtirilgan uglerodning o'ziga xos sirt maydoni va umumiy gözenek hajmi kamaydi. Kislota qanchalik kuchli bo'lsa, pasayish shunchalik ko'p bo'ladi. Oksalat kislotasi, tartarik kislota va limon kislotasi bilan modifikatsiya qilingandan so'ng, faollashtirilgan uglerodning o'ziga xos sirt maydoni mos ravishda 898,59 m2 · g-1 dan 788,03 m2 · g-1, 685,16 m2 · g-1 va 622,98 m2 · g-1 gacha kamaydi. Shu bilan birga, faollashtirilgan uglerodning mikroporozligi modifikatsiyadan keyin oshdi. Limon kislotasi bilan o'zgartirilgan faol uglerodning mikroporozligi 75,9% dan 81,5% gacha ko'tarildi.
Oksalat kislotasi va tartarik kislota modifikatsiyasi metanolning adsorbsiyasi uchun foydalidir, limon kislotasi esa inhibitiv ta'sirga ega. Biroq, J.Paul Chen va boshqalar. [35] limon kislotasi bilan modifikatsiyalangan faollashtirilgan uglerod mis ionlarining adsorbsiyasini kuchaytirishi mumkinligini aniqladi. Lin Tang va boshqalar. [36] chumoli kislotasi, oksalat kislotasi va aminosulfon kislotasi bilan o'zgartirilgan tijorat faollashtirilgan uglerod. Modifikatsiyadan so'ng, o'ziga xos sirt maydoni va g'ovak hajmi kamaydi. Tayyor mahsulot yuzasida kislorodli 0-HC-0, C-0 va S=0 kabi funktsional guruhlar hosil bo'lib, notekis o'yilgan kanallar va oq kristallar paydo bo'ldi. Aseton va izopropanolning muvozanatli adsorbsion qobiliyati ham sezilarli darajada oshdi.
Ishqoriy eritmani modifikatsiyalash texnologiyasi
Ba'zi olimlar faollashtirilgan uglerodda ikkilamchi faollashtirishni amalga oshirish uchun gidroksidi eritmadan ham foydalanganlar. G'ovak tuzilishini nazorat qilish uchun uy qurilishi ko'mir asosidagi faollashtirilgan uglerodni turli konsentratsiyali Na0H eritmasi bilan singdiring. Natijalar shuni ko'rsatdiki, gidroksidi kontsentratsiyasining pastligi gözeneklerin ko'payishi va kengayishiga yordam beradi. Eng yaxshi ta'sir massa konsentratsiyasi 20% bo'lganda erishildi. Faollashtirilgan uglerod eng yuqori o'ziga xos sirt maydoniga (681m2 · g-1) va g'ovak hajmiga (0,5916 sm3 · g-1) ega edi. Na0H ning massa kontsentratsiyasi 20% dan oshganda, faollashtirilgan uglerodning g'ovak tuzilishi buziladi va g'ovak strukturasi parametrlari pasaya boshlaydi. Buning sababi shundaki, Na0H eritmasining yuqori konsentratsiyasi uglerod skeletini korroziyaga olib keladi va ko'p miqdordagi teshiklar yiqilib ketadi.
Polimerlarni aralashtirish orqali yuqori samarali faollashtirilgan uglerodni tayyorlash. Prekursorlar furfural qatroni va furfuril spirti, etilen glikol esa gözeneklerin hosil qiluvchi agenti edi. Teshik tuzilishi uchta polimer tarkibini sozlash orqali nazorat qilindi va gözenekli material 0,008 dan 5 mkm gacha bo'lgan gözenek hajmiga ega bo'ldi. Ba'zi olimlar poliuretan-imid plyonkasi (PUI) uglerod plyonkasini olish uchun karbonlashtirilishi mumkinligini va gözenek tuzilishini poliuretan (PU) prepolimerining molekulyar tuzilishini o'zgartirish orqali nazorat qilish mumkinligini isbotladilar [41]. PUI 200 ° C ga qizdirilganda, PU va polimid (PI) hosil bo'ladi. Issiqlik bilan ishlov berish harorati 400 ° C ga ko'tarilganda, PU pirolizi gaz hosil qiladi, buning natijasida PI plyonkasida gözenek tuzilishi hosil bo'ladi. Karbonizatsiyadan so'ng uglerod plyonkasi olinadi. Bundan tashqari, polimerni aralashtirish usuli ham ma'lum darajada materialning ba'zi jismoniy va mexanik xususiyatlarini yaxshilashi mumkin
Katalitik faollashtirishni tartibga solish texnologiyasi
Katalitik faollashtirishni tartibga solish texnologiyasi aslida kimyoviy faollashtirish usuli va yuqori haroratli gazni faollashtirish usulining kombinatsiyasi hisoblanadi. Umuman olganda, katalizator sifatida xom ashyoga kimyoviy moddalar qo'shiladi va katalizatorlar g'ovakli uglerod materiallarini olish uchun karbonlashtirish yoki faollashtirish jarayoniga yordam berish uchun ishlatiladi. Umuman olganda, metallar odatda katalitik ta'sirga ega, ammo katalitik ta'sirlar farq qiladi.
Aslida, kimyoviy faollashtirishni tartibga solish va gözenekli materiallarning katalitik faollashuvini tartibga solish o'rtasida odatda aniq chegara yo'q. Buning sababi shundaki, ikkala usul ham karbonlashtirish va faollashtirish jarayonida reagentlarni qo'shadi. Ushbu reagentlarning o'ziga xos roli usulning katalitik faollashuv toifasiga tegishli ekanligini aniqlaydi.
G'ovakli uglerod materialining tuzilishi, katalizatorning fizik va kimyoviy xossalari, katalitik reaksiya sharoitlari va katalizatorni yuklash usuli tartibga soluvchi ta'sirga turli darajada ta'sir qilishi mumkin. Bitumli ko'mirni xom ashyo sifatida ishlatish, katalizator sifatida Mn (N03) 2 va Cu (N03) 2 dan metall oksidi bo'lgan g'ovakli materiallarni tayyorlash mumkin. Metall oksidlarining tegishli miqdori g'ovaklik va g'ovak hajmini yaxshilashi mumkin, ammo turli metallarning katalitik ta'siri biroz farq qiladi. Cu (N03) 2 1,5 ~ 2,0 nm oralig'ida teshiklarning rivojlanishiga yordam berishi mumkin. Bundan tashqari, xom ashyo kulining tarkibidagi metall oksidi va noorganik tuzlar ham faollashuv jarayonida katalitik rol o'ynaydi. Xie Qiang va boshqalar. [42] noorganik moddalardagi kaltsiy va temir kabi elementlarning katalitik faollashuv reaktsiyasi teshiklarning rivojlanishiga yordam berishi mumkinligiga ishonishdi. Ushbu ikki elementning tarkibi juda yuqori bo'lsa, mahsulotdagi o'rta va katta teshiklarning ulushi sezilarli darajada oshadi.
Xulosa
Faollashtirilgan uglerod, eng ko'p ishlatiladigan yashil gözenekli uglerod materiali sifatida sanoat va hayotda muhim rol o'ynagan bo'lsa-da, u hali ham xom ashyoni kengaytirish, xarajatlarni kamaytirish, sifatni yaxshilash, energiyani yaxshilash, umrini uzaytirish va quvvatni yaxshilash uchun katta imkoniyatlarga ega. . Yuqori sifatli va arzon faollashtirilgan uglerod xom ashyosini topish, toza va samarali faollashtirilgan uglerod ishlab chiqarish texnologiyasini ishlab chiqish, faollashtirilgan uglerodning g'ovak tuzilishini turli xil qo'llash sohalariga ko'ra optimallashtirish va tartibga solish faollashtirilgan uglerod mahsulotlari sifatini yaxshilash va rag'batlantirishning muhim yo'nalishi bo'ladi. faollashtirilgan uglerod sanoatining yuqori sifatli rivojlanishi.
Yuborilgan vaqt: 27-avgust 2024-yil