Працэдура апрацоўкі актываванага вугалю звычайна складаецца з карбанізацыі з наступнай актывацыяй вугляроднага матэрыялу расліннага паходжання.Карбанізацыя - гэта тэрмічная апрацоўка пры 400-800°C, якая ператварае сыравіну ў вуглярод за кошт мінімізацыі ўтрымання лятучых рэчываў і павелічэння ўтрымання вугляроду ў матэрыяле.Гэта павялічвае трываласць матэрыялу і стварае пачатковую кіпрую структуру, якая неабходна для актывацыі вугляроду.Рэгуляванне ўмоў карбанізацыі можа істотна паўплываць на канчатковы прадукт.Падвышаная тэмпература карбанізацыі павялічвае рэакцыйную здольнасць, але ў той жа час памяншае аб'ём пор.Гэты паменшаны аб'ём пор тлумачыцца павелічэннем кандэнсацыі матэрыялу пры больш высокіх тэмпературах карбанізацыі, што прыводзіць да павелічэння механічнай трываласці.Такім чынам, становіцца важным выбраць правільную тэмпературу працэсу ў залежнасці ад патрэбнага прадукту карбанізацыі.
Гэтыя аксіды дыфузіююць з вугляроду, што прыводзіць да частковай газіфікацыі, якая адкрывае пары, якія раней былі закрытыя, і далейшае развіццё ўнутранай кіпрай структуры вугляроду.Пры хімічнай актывацыі вуглярод уступае ў рэакцыю пры высокіх тэмпературах з дэгідрататарам, які выдаляе большую частку вадароду і кіслароду з вугляроднай структуры.Хімічная актывацыя часта спалучае этап карбанізацыі і актывацыі, але гэтыя два этапы ўсё яшчэ могуць адбывацца асобна ў залежнасці ад працэсу.Пры выкарыстанні KOH у якасці хімічнага актыватара былі знойдзены вялікія плошчы паверхні, якія перавышаюць 3000 м2/г.
Актываваны вугаль з рознага сыравіны.
Акрамя таго, што актываваны вугаль з'яўляецца адсарбентам, які выкарыстоўваецца для розных мэтаў, ён можа вырабляцца з мноства розных сыравінных матэрыялаў, што робіць яго неверагодна універсальным прадуктам, які можа вырабляцца ў розных галінах у залежнасці ад даступнай сыравіны.Некаторыя з гэтых матэрыялаў ўключаюць шкарлупіну раслін, костачкі садавіны, драўняныя матэрыялы, асфальт, карбіды металаў, сажу, адклады адходаў са сцёкавых вод і палімерныя адходы.Розныя тыпы вугалю, якія ўжо існуюць у 5-вугляроднай форме з развітой структурай пор, могуць быць дадаткова апрацаваны для стварэння актываванага вугалю.Нягледзячы на тое, што актываваны вугаль можна вырабляць практычна з любой сыравіны, найбольш эканамічна эфектыўным і экалагічным з'яўляецца вырабляць актываваны вугаль з адходаў.Было паказана, што актываваны вугаль, выраблены са шкарлупіны какосавага арэха, мае вялікі аб'ём мікрасітавін, што робіць яго найбольш часта выкарыстоўваным сыравінай для прымянення, дзе патрабуецца высокая адсарбцыйная здольнасць.Пілавінне і іншыя матэрыялы драўнянага лому таксама ўтрымліваюць моцна развітыя мікрапорыстыя структуры, якія добра адсарбуюцца з газавай фазы.Пры вытворчасці актываванага вугалю з костачак алівы, слівы, абрыкоса і персіка атрымліваюцца аднастайныя адсарбенты са значнай цвёрдасцю, устойлівасцю да ізаляцыі і вялікім аб'ёмам мікрасітавін.Лом ПВХ можа быць актываваны, калі папярэдне выдаліць HCl, і ў выніку атрымаецца актываваны вугаль, які з'яўляецца добрым адсарбентам для метыленавага сіняга.Актываваны вугаль выраблялі нават з лому шын.Для таго, каб адрозніць шырокі спектр магчымых прэкурсораў, становіцца неабходным ацаніць атрыманыя фізічныя ўласцівасці пасля актывацыі.Пры выбары прэкурсора важныя наступныя ўласцівасці: удзельная паверхня пор, аб'ём пор і размеркаванне пор па аб'ёме, склад і памер гранул, а таксама хімічная структура/характар вугляроднай паверхні.
Выбар правільнага папярэдніка для правільнага прымянення вельмі важны, таму што змяненне матэрыялаў-папярэднікаў дазваляе кантраляваць структуру пор вугляроду.Розныя папярэднікі ўтрымліваюць розную колькасць макрапор (> 50 нм), якія 6 вызначаюць іх рэакцыйную здольнасць.Гэтыя макрапоры неэфектыўныя для адсорбцыі, але іх наяўнасць дазваляе стварыць больш каналаў для стварэння мікрасітавін падчас актывацыі.Акрамя таго, макрапоры забяспечваюць больш шляхоў для малекул адсарбатаў, каб дасягнуць мікрапор падчас адсорбцыі.
Час публікацыі: 1 красавіка 2022 г