Chào mừng bạn đến với trang web của chúng tôi để biết thông tin và tư vấn về sản phẩm.
Trang web của chúng tôi:https://www.vet-china.com/
Bài báo phân tích thị trường than hoạt tính hiện nay, phân tích chuyên sâu về nguyên liệu thô của than hoạt tính, giới thiệu các phương pháp mô tả đặc điểm cấu trúc lỗ rỗng, phương pháp sản xuất, các yếu tố ảnh hưởng và tiến độ ứng dụng của than hoạt tính, đồng thời đánh giá kết quả nghiên cứu của than hoạt tính. công nghệ tối ưu hóa cấu trúc lỗ chân lông, nhằm mục đích thúc đẩy than hoạt tính đóng vai trò lớn hơn trong việc ứng dụng công nghệ xanh và ít carbon.
Chuẩn bị than hoạt tính
Nói chung, việc điều chế than hoạt tính được chia thành hai giai đoạn: cacbon hóa và kích hoạt
Quá trình cacbon hóa
Cacbon hóa đề cập đến quá trình nung than thô ở nhiệt độ cao dưới sự bảo vệ của khí trơ để phân hủy chất dễ bay hơi của nó và thu được các sản phẩm cacbon hóa trung gian. Quá trình cacbon hóa có thể đạt được mục tiêu mong đợi bằng cách điều chỉnh các thông số quy trình. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiệt độ kích hoạt là thông số quan trọng của quá trình ảnh hưởng đến đặc tính cacbon hóa. Jie Qiang và cộng sự. đã nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ gia nhiệt cacbon hóa đến hiệu suất của than hoạt tính trong lò nung và nhận thấy rằng tốc độ thấp hơn giúp cải thiện năng suất của vật liệu cacbon hóa và tạo ra vật liệu chất lượng cao.
Quá trình kích hoạt
Quá trình cacbon hóa có thể làm cho nguyên liệu thô tạo thành cấu trúc vi tinh thể tương tự như than chì và tạo ra cấu trúc lỗ rỗng sơ cấp. Tuy nhiên, các lỗ này bị rối loạn hoặc bị tắc nghẽn và đóng lại bởi các chất khác, dẫn đến diện tích bề mặt riêng nhỏ và cần được kích hoạt thêm. Kích hoạt là quá trình làm phong phú thêm cấu trúc lỗ chân lông của sản phẩm cacbon hóa, chủ yếu được thực hiện thông qua phản ứng hóa học giữa chất kích hoạt và nguyên liệu thô: nó có thể thúc đẩy sự hình thành cấu trúc vi tinh thể xốp.
Quá trình kích hoạt chủ yếu trải qua ba giai đoạn trong quá trình làm giàu lỗ chân lông của vật liệu:
(1) Mở các lỗ chân lông đã đóng ban đầu (thông qua lỗ chân lông);
(2) Mở rộng lỗ chân lông ban đầu (mở rộng lỗ chân lông);
(3) Hình thành lỗ chân lông mới (tạo lỗ chân lông);
Ba tác động này không được thực hiện riêng lẻ mà xảy ra đồng thời và hiệp đồng. Nói chung, thông qua lỗ chân lông và việc tạo lỗ chân lông có lợi cho việc tăng số lượng lỗ chân lông, đặc biệt là micropores, có lợi cho việc chế tạo vật liệu xốp có độ xốp cao và diện tích bề mặt riêng lớn, đồng thời lỗ chân lông giãn nở quá mức sẽ khiến lỗ chân lông hợp nhất và kết nối , chuyển đổi micropores thành lỗ chân lông lớn hơn. Vì vậy, để thu được vật liệu than hoạt tính có lỗ xốp phát triển và diện tích bề mặt riêng lớn, cần tránh hoạt hóa quá mức. Các phương pháp kích hoạt than hoạt tính thường được sử dụng bao gồm phương pháp hóa học, phương pháp vật lý và phương pháp hóa lý.
Phương pháp kích hoạt hóa học
Phương pháp kích hoạt hóa học đề cập đến phương pháp thêm thuốc thử hóa học vào nguyên liệu thô, sau đó làm nóng chúng bằng cách đưa các khí bảo vệ như N2 và Ar vào lò nung để cacbon hóa và kích hoạt chúng cùng một lúc. Các chất kích hoạt thường được sử dụng nói chung là NaOH, KOH và H3P04. Phương pháp kích hoạt hóa học có ưu điểm là nhiệt độ hoạt hóa thấp và hiệu suất cao nhưng cũng có những vấn đề như ăn mòn lớn, khó loại bỏ thuốc thử bề mặt và ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Phương pháp kích hoạt vật lý
Phương pháp kích hoạt vật lý đề cập đến việc cacbon hóa nguyên liệu thô trực tiếp trong lò, sau đó phản ứng với các khí như CO2 và H20 được đưa vào ở nhiệt độ cao để đạt được mục đích tăng lỗ chân lông và mở rộng lỗ chân lông, nhưng phương pháp kích hoạt vật lý có khả năng kiểm soát lỗ chân lông kém kết cấu. Trong số đó, CO2 được sử dụng rộng rãi trong điều chế than hoạt tính vì nó sạch, dễ thu được và giá thành thấp. Sử dụng gáo dừa đã cacbon hóa làm nguyên liệu thô và hoạt hóa bằng CO2 để điều chế than hoạt tính có các vi lỗ phát triển, có diện tích bề mặt riêng và tổng thể tích lỗ rỗng lần lượt là 1653m2·g-1 và 0,1045cm3·g-1. Hiệu suất đạt tiêu chuẩn sử dụng than hoạt tính cho tụ điện hai lớp.
Kích hoạt đá sơn trà bằng CO2 để tạo thành than siêu hoạt tính, sau khi kích hoạt ở 1100oC trong 30 phút, diện tích bề mặt riêng và tổng thể tích lỗ rỗng lần lượt đạt tới 3500m2·g-1 và 1,84cm3·g-1. Sử dụng CO2 để thực hiện hoạt hóa thứ cấp trên than hoạt tính gáo dừa thương mại. Sau khi kích hoạt, các micropore của thành phẩm được thu hẹp lại, thể tích micropore tăng từ 0,21 cm3·g-1 lên 0,27 cm3·g-1, diện tích bề mặt riêng tăng từ 627,22 m2·g-1 lên 822,71 m2·g-1 và khả năng hấp phụ của phenol tăng 23,77%.
Các học giả khác đã nghiên cứu các yếu tố kiểm soát chính của quá trình kích hoạt CO2. Mohammad và cộng sự. [21] nhận thấy nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng chính khi CO2 được sử dụng để kích hoạt mùn cưa cao su. Diện tích bề mặt riêng, thể tích lỗ rỗng và độ xốp vi mô của thành phẩm lúc đầu tăng lên và sau đó giảm khi nhiệt độ tăng. Cheng Song và cộng sự. [22] đã sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng để phân tích quá trình kích hoạt CO2 của vỏ hạt mắc ca. Kết quả cho thấy nhiệt độ kích hoạt và thời gian kích hoạt có ảnh hưởng lớn nhất đến sự phát triển của vi hạt than hoạt tính.
Thời gian đăng: 27-08-2024