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 јаглеродот треба да се активира. Прилагодувањето на условите за карбонизација може значително да влијае на финалниот производ. Зголемената температура на карбонизација ја зголемува реактивноста, но во исто време го намалува обемот на присутните пори. Овој намален волумен на порите се должи на зголемување на кондензацијата на материјалот при повисоки температури на карбонизација што дава зголемување на механичката сила. Затоа, станува важно да се избере точната температура на процесот врз основа на саканиот производ на карбонизација.
Овие оксиди се дифузираат 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 хемиско активирање, јаглеродот се реагира на високи температури со средство за дехидрација што го елиминира поголемиот дел од водородот и кислородот од структурата на јаглеродот. Хемиското активирање често ги комбинира чекорите на карбонизација и активирање, но овие два чекори сепак може да се појават одделно во зависност од процесот. Пронајдени се високи површини поголеми од 3.000 m2/g кога се користи KOH како хемиско активирачко средство.
Активиран јаглерод од различни суровини.
Покрај тоа што е адсорбент што се користи за многу различни намени, активниот јаглерод може да се произведува од многу различни суровини, што го прави неверојатно разновиден производ кој може да се произведува во многу различни области во зависност од тоа која суровина е достапна. Некои од овие материјали вклучуваат школки од растенија, овошни камења, дрвени материјали, асфалт, метални карбиди, саѓи, остатоци од отпад од отпадни води и отпадоци од полимер. Различни видови јаглен, кои веќе постојат во 5 јаглеродна форма со развиена структура на пори, може дополнително да се обработуваат за да се создаде активен јаглен. Иако активниот јаглерод може да се произведува од речиси секоја суровина, најисплатливо е и еколошки свесно да се произведе активен јаглен од отпадни материјали. Се покажа дека активните јаглероди произведени од лушпи од кокос имаат големи количини на микропори, што ги прави најчесто користената суровина за апликации каде што е потребен висок капацитет на адсорпција. Пилевината и другите дрвени отпадоци, исто така, содржат силно развиени микропорозни структури кои се добри за адсорпција од гасната фаза. Производството на активен јаглен од маслинки, сливи, кајсии и праска, дава високохомогени адсорбенти со значителна цврстина, отпорност на абење и висок волумен на микропори. Отпадоците од ПВЦ може да се активираат ако претходно се отстрани HCl и резултира со активен јаглен кој е добар адсорбент за метиленско сино. Активирани јаглероди се произведени дури и од отпад од гуми. Со цел да се направи разлика помеѓу широкиот опсег на можни прекурсори, станува неопходно да се проценат добиените физички својства по активирањето. При изборот на претходник, важни се следниве својства: специфична површина на порите, волумен на порите и дистрибуција на волуменот на порите, составот и големината на гранулите и хемиската структура/карактер на површината на јаглеродот.
Изборот на точниот претходник за вистинската апликација е многу важен бидејќи варијацијата на материјалите прекурсори овозможува контролирање на структурата на порите на јаглеродот. Различни прекурсори содржат различни количества на макропори (> 50 nm), кои 6 ја одредуваат нивната реактивност. Овие макропори не се ефикасни за адсорпција, но нивното присуство овозможува повеќе канали за создавање на микропори за време на активирањето. Дополнително, макропорите обезбедуваат повеќе патишта за адсорбираните молекули да стигнат до микропорите за време на адсорпцијата.
Време на објавување: април-01-2022 година