Постапката за обработка на активен јаглен обично се состои од карбонизација проследена со активирање на јаглероден материјал од растително потекло. Карбонизацијата е термичка обработка на 400-800°C која ги претвора суровините во јаглерод со минимизирање на содржината на испарливи материи и зголемување на содржината на јаглерод во материјалот. Ова ја зголемува цврстината на материјалите и создава почетна порозна структура која е неопходна ако јагленот треба да се активира. Прилагодувањето на условите на карбонизација може значително да влијае на финалниот производ. Зголемената температура на карбонизација ја зголемува реактивноста, но во исто време го намалува волуменот на присутните пори. Овој намален волумен на пори се должи на зголемување на кондензацијата на материјалот на повисоки температури на карбонизација, што доведува до зголемување на механичката цврстина. Затоа, станува важно да се избере точната температура на процесот врз основа на посакуваниот производ на карбонизација.
Овие оксиди дифундираат надвор од јаглеродот, што резултира со делумна гасификација која ги отвора порите кои претходно биле затворени и дополнително ја развива внатрешната порозна структура на јаглеродот. При хемиска активација, јаглеродот реагира на високи температури со средство за дехидратација кое го елиминира поголемиот дел од водородот и кислородот од структурата на јаглеродот. Хемиската активација често ги комбинира чекорот на карбонизација и активирање, но овие два чекора сепак може да се појават одделно во зависност од процесот. При употреба на KOH како хемиски активациски агенс се пронајдени големи површини поголеми од 3.000 m2/g.
Активиран јаглен од различни суровини.
Освен што е адсорбент што се користи за многу различни намени, активниот јаглен може да се произведе од богатство од различни суровини, што го прави неверојатно разновиден производ што може да се произведува во многу различни области во зависност од тоа каква суровина е достапна. Некои од овие материјали вклучуваат лушпи од растенија, семки од овошје, дрвенести материјали, асфалт, метални карбиди, јаглеродни црни саѓи, наслаги од отпадни води од отпадни води и полимерни остатоци. Различни видови јаглен, кои веќе постојат во 5-јаглеродна форма со развиена структура на пори, можат дополнително да се преработат за да се создаде активен јаглен. Иако активниот јаглен може да се произведе од речиси секоја суровина, најисплатливо и еколошки е да се произведува активен јаглен од отпадни материјали. Покажано е дека активните јаглени произведени од кокосови лушпи имаат голем обем на микропори, што ги прави најчесто користена суровина за апликации каде што е потребен висок капацитет на адсорпција. Пилевина и други дрвени отпадни материјали, исто така, содржат силно развиени микропорозни структури кои се добри за адсорпција од гасната фаза. Производството на активен јаглен од семки од маслинки, сливи, кајсии и праски дава високо хомогени адсорбенти со значителна тврдост, отпорност на абразија и висок волумен на микропори. Отпадот од ПВЦ може да се активира ако HCl се отстрани однапред, што резултира со активен јаглен кој е добар адсорбент за метиленско сино. Активирани јаглени се произведуваат дури и од отпад од гуми. За да се направи разлика помеѓу широкиот спектар на можни прекурсори, станува неопходно да се проценат добиените физички својства по активирањето. При избор на прекурсор, од важност се следните својства: специфична површина на порите, волумен на порите и распределба на волуменот на порите, состав и големина на гранулите и хемиска структура/карактер на површината на јаглеродот.
Изборот на точен прекурсор за вистинската апликација е многу важен бидејќи варијацијата на прекурсорните материјали овозможува контрола на структурата на порите на јаглеродот. Различните прекурсори содржат различни количини на макропори (> 50 nm), што ја одредува нивната реактивност. Овие макропори не се ефикасни за адсорпција, но нивното присуство овозможува повеќе канали за создавање на микропори за време на активацијата. Дополнително, макропорите обезбедуваат повеќе патеки за адсорбираните молекули да стигнат до микропорите за време на адсорпцијата.
Време на објавување: 01.04.2022