Die proses vir die verwerking van geaktiveerde koolstof bestaan tipies uit 'n karbonisering gevolg deur 'n aktivering van koolstofhoudende materiaal van plantaardige oorsprong. Karbonisering is 'n hittebehandeling by 400-800°C wat grondstowwe na koolstof omskakel deur die inhoud van vlugtige materiaal te verminder en die koolstofinhoud van die materiaal te verhoog. Dit verhoog die materiaalsterkte en skep 'n aanvanklike poreuse struktuur wat nodig is as die koolstof geaktiveer moet word. Die aanpassing van die toestande van karbonisasie kan die finale produk aansienlik beïnvloed. 'n Verhoogde karbonisasietemperatuur verhoog reaktiwiteit, maar verminder terselfdertyd die volume porieë teenwoordig. Hierdie verminderde volume porieë is as gevolg van 'n toename in die kondensasie van die materiaal by hoër temperature van karbonisasie wat 'n toename in meganiese sterkte lewer. Daarom word dit belangrik om die korrekte prosestemperatuur te kies gebaseer op die gewenste produk van karbonisasie.
Hierdie oksiede diffundeer uit die koolstof wat lei tot 'n gedeeltelike vergassing wat porieë wat voorheen gesluit was oopmaak en die koolstof se interne poreuse struktuur verder ontwikkel. In chemiese aktivering word die koolstof by hoë temperature gereageer met 'n dehidreermiddel wat die meerderheid waterstof en suurstof uit die koolstofstruktuur elimineer. Chemiese aktivering kombineer dikwels die karbonisasie- en aktiveringsstap, maar hierdie twee stappe kan steeds afsonderlik plaasvind, afhangende van die proses. Hoë oppervlaktes van meer as 3 000 m2 /g is gevind wanneer KOH as 'n chemiese aktiveringsmiddel gebruik word.
Geaktiveerde koolstof uit verskillende grondstowwe.
Benewens die feit dat dit 'n adsorbens is wat vir baie verskillende doeleindes gebruik word, kan geaktiveerde koolstof uit 'n magdom verskillende grondstowwe vervaardig word, wat dit 'n ongelooflike veelsydige produk maak wat in baie verskillende gebiede vervaardig kan word, afhangende van watter grondstof beskikbaar is. Sommige van hierdie materiale sluit in skulpe van plante, die klippe van vrugte, houtagtige materiale, asfalt, metaalkarbiede, koolstofswart, afvalafval van rioolafval en polimeerafval. Verskillende tipes steenkool, wat reeds in 'n 5 koolstofhoudende vorm met 'n ontwikkelde poriestruktuur bestaan, kan verder verwerk word om geaktiveerde koolstof te skep. Alhoewel geaktiveerde koolstof uit byna enige grondstof vervaardig kan word, is dit die mees koste-effektiewe en omgewingsbewuste om geaktiveerde koolstof uit afvalmateriaal te vervaardig. Daar is getoon dat geaktiveerde koolstof wat uit klapperdoppe vervaardig word, hoë volumes mikroporieë het, wat dit die mees gebruikte grondstof maak vir toepassings waar hoë adsorpsiekapasiteit nodig is. Saagsels en ander houtagtige afvalmateriaal bevat ook sterk ontwikkelde mikroporeuse strukture wat goed is vir adsorpsie vanaf die gasfase. Die vervaardiging van geaktiveerde koolstof uit olyf-, pruim-, appelkoos- en perskestene lewer hoogs homogene adsorberende middels met aansienlike hardheid, weerstand teen skuur en hoë mikroporievolume. PVC-afval kan geaktiveer word as HCl vooraf verwyder word, en lei tot 'n geaktiveerde koolstof wat 'n goeie adsorbeermiddel vir metileenblou is. Geaktiveerde koolstof is selfs uit bandafval vervaardig. Om tussen die wye reeks moontlike voorlopers te onderskei, word dit nodig om die gevolglike fisiese eienskappe na aktivering te evalueer. By die keuse van 'n voorloper is die volgende eienskappe van belang: spesifieke oppervlakarea van die porieë, porievolume en porievolumeverspreiding, samestelling en grootte van korrels, en chemiese struktuur/karakter van die koolstofoppervlak.
Die keuse van die korrekte voorloper vir die regte toediening is baie belangrik, want variasie van voorlopermateriaal maak dit moontlik om die koolstofporiestruktuur te beheer. Verskillende voorlopers bevat verskillende hoeveelhede makroporieë (> 50 nm,) wat hul reaktiwiteit bepaal. Hierdie makroporieë is nie effektief vir adsorpsie nie, maar hul teenwoordigheid laat meer kanale toe vir die skepping van mikroporieë tydens aktivering. Daarbenewens bied die makroporieë meer paaie vir adsorbaatmolekules om die mikroporieë tydens adsorpsie te bereik.
Postyd: Apr-01-2022