Активиран јаглерод (AC) се однесува на високо јаглеродните материјали кои имаат висока порозност и способност за сорпција произведени од дрво, кокосови лушпи, јаглен и конуси итн. AC е еден од често користените адсорбенти што се користат во различни индустрии за отстранување на бројни загадувачи. од водни и воздушни тела. Бидејќи наизменичната струја се синтетизира од земјоделски и отпадни производи, се покажа како одлична алтернатива на традиционално користените необновливи и скапи извори. За подготовка на AC се користат два основни процеси, карбонизација и активација. Во првиот процес, прекурсорите се подложени на високи температури, помеѓу 400 и 850°C, за да се исфрлат сите испарливи компоненти. Високата покачена температура ги отстранува сите нејаглеродни компоненти од претходникот како што се водородот, кислородот и азот во форма на гасови и катрани. Овој процес произведува јаглен со висока содржина на јаглерод, но мала површина и порозност. Меѓутоа, вториот чекор вклучува активирање на претходно синтетизираниот јаглен. Зголемувањето на големината на порите за време на процесот на активирање може да се категоризира во три: отворање на претходно недостапни пори, развој на нови пори со селективно активирање и проширување на постоечките пори.
Обично, два пристапа, физички и хемиски, се користат за активирање за да се добие посакуваната површина и порозноста. Физичкото активирање вклучува активирање на карбонизиран јаглен со користење на оксидирачки гасови како што се воздух, јаглерод диоксид и пареа на високи температури (помеѓу 650 и 900°C). Јаглеродниот диоксид обично се претпочита поради неговата чиста природа, лесното ракување и контролираниот процес на активирање на околу 800°C. Висока униформност на порите може да се добие со активирање на јаглерод диоксид во споредба со пареата. Сепак, за физичко активирање, пареата е многу претпочитана во споредба со јаглерод диоксидот, бидејќи може да се произведе AC со релативно висока површина. Поради помалата големина на молекулата на водата, нејзината дифузија во структурата на јагленот се случува ефикасно. Утврдено е дека активирањето со пареа е околу два до три пати повисоко од јаглерод диоксидот со ист степен на конверзија.
Меѓутоа, хемискиот пристап вклучува мешање на прекурсорот со активаторски агенси (NaOH, KOH и FeCl3, итн.). Овие активирачки агенси делуваат како оксиданти, како и дехидрирачки агенси. Во овој пристап, карбонизацијата и активирањето се изведуваат истовремено на релативно пониска температура 300-500°C во споредба со физичкиот пристап. Како резултат на тоа, влијае на пиролитичкото распаѓање и, потоа, резултира со проширување на подобрена порозна структура и висок принос на јаглерод. Главните придобивки од хемискиот во однос на физичкиот пристап се барањата за ниска температура, структурите со висока микропорозност, голема површина и минимизирано време на завршување на реакцијата.
Супериорноста на методот на хемиско активирање може да се објасни врз основа на моделот предложен од Ким и неговите соработници [1] според кој различни сферични микродомени одговорни за формирање на микропори се наоѓаат во AC. Од друга страна, мезопорите се развиени во интермикродоменските региони. Експериментално, тие формираа активен јаглен од смола базирана на фенол со хемиско (со користење на KOH) и физичко (со користење на пареа) активирање (Слика 1). Резултатите покажаа дека AC синтетизиран со активирање на KOH поседува висока површина од 2878 m2/g во споредба со 2213 m2/g со активирање со пареа. Дополнително, други фактори како што се големината на порите, површината, волуменот на микропорите и просечната ширина на порите беа подобри во услови активирани со KOH во споредба со активираните со пареа.
Разликите помеѓу AC Подготвено од активирање со пареа (C6S9) и активирање на KOH (C6K9), соодветно, објаснети во однос на моделот на микроструктура.
Во зависност од големината на честичките и начинот на подготовка, може да се категоризираат во три вида: наизменична струја, грануларна наизменична струја и наизменична струја. Напојуваниот AC е формиран од фини гранули со големина 1 mm со просечен опсег на дијаметар од 0,15-0,25 mm. Грануларната наизменична струја има релативно поголема големина и помала надворешна површина. Грануларната наизменична струја се користи за различни апликации во течна и гасна фаза во зависност од нивните соодноси на димензии. Трета класа: мониста AC генерално се синтетизира од нафтениот терен со дијаметар кој се движи од 0,35 до 0,8 mm. Познат е по високата механичка сила и ниската содржина на прашина. Широко се користи во апликации со флуидизиран кревет, како што е филтрација на вода поради неговата сферична структура.
Време на објавување: Јуни-18-2022 година