Aktivéiert Kuelestoff (AC) bezitt sech op déi héich karbonhalteg Materialien mat héijer Porositéit a Sorptiounsfäegkeet aus dem Holz, Kokosnossmuschelen, Kuel, a Kegel, asw. vu Waasser- a Loftkierper. Zënter, AC synthetiséiert aus de landwirtschaftlechen an Offallprodukter, huet et sech als eng super Alternativ zu den traditionell benotzten net-erneierbaren an deiere Quelle bewisen. Fir d'Virbereedung vun AC ginn zwee Basisprozesser, Karboniséierung an Aktivatioun, benotzt. Am éischte Prozess gi Virgänger héich Temperaturen, tëscht 400 an 850°C, ënnerworf, fir all déi flüchteg Komponenten erauszekréien. Héich erhiewt Temperatur läscht all d'Kuelestoffkomponenten aus dem Virgänger wéi Waasserstoff, Sauerstoff a Stickstoff a Form vu Gasen an Teer. Dëse Prozess produzéiert Char mat engem héije Kuelestoffgehalt awer niddereg Uewerfläch a Porositéit. Wéi och ëmmer, den zweete Schrëtt beinhalt d'Aktivatioun vu virdru synthetiséierte Char. Pore Gréisst Verbesserung während der Aktivéierungsprozess kann an dräi kategoriséiert ginn: Ouverture vun virdrun onzougänglechen Poren, nei Poren Entwécklung duerch selektiv Aktivéierung, an Ausbau vun bestehend Poren.
Normalerweis ginn zwou Approche, kierperlech a chemesch, fir Aktivatioun benotzt fir gewënscht Uewerfläch a Porositéit ze kréien. Physikalesch Aktivéierung beinhalt d'Aktivatioun vu karboniséierte Char mat oxidéierende Gase wéi Loft, Kuelendioxid an Damp bei héijen Temperaturen (tëscht 650 an 900 ° C). Kuelendioxid gëtt normalerweis bevorzugt wéinst senger purer Natur, einfacher Handhabung, a kontrolléierbaren Aktivéierungsprozess ëm 800 ° C. Héich Pore Uniformitéit kann mat Kuelendioxid Aktivéierung am Verglach zum Damp kritt ginn. Wéi och ëmmer, fir kierperlech Aktivatioun, ass Damp vill bevorzugt am Verglach zum Kuelendioxid well AC mat relativ héijer Uewerfläch ka produzéiert ginn. Wéinst der méi klenger Molekülgréisst vum Waasser geschitt seng Diffusioun an der Char Struktur effizient. D'Aktivatioun duerch Damp gouf fonnt datt et ongeféier zwee bis dräi Mol méi héich ass wéi Kuelendioxid mat de selwechte Konversiounsgrad.
Wéi och ëmmer, chemesch Approche beinhalt d'Vermëschung vu Virgänger mat Aktivéierungsmëttelen (NaOH, KOH, a FeCl3, etc.). Dës Aktivéierungsmëttel handelen als Oxidatiounsmëttel wéi och Dehydratiounsmëttelen. An dëser Approche gëtt d'Karboniséierung an d'Aktivatioun gläichzäiteg bei enger relativ niddereger Temperatur 300-500 ° C duerchgefouert am Verglach zu der kierperlecher Approche. Als Resultat beaflosst et déi pyrolytesch Zersetzung an dann resultéiert d'Expansioun vun enger verbesserter poröser Struktur an der héijer Kuelestoffrendung. Grouss Virdeeler vu chemescher iwwer kierperlech Approche sinn déi niddreg Temperaturfuerderung, héich Mikroporositéit Strukturen, grouss Uewerfläch, a miniméiert Reaktiounsfäegkeetszäit.
D'Iwwerleeënheet vun der chemescher Aktivéierungsmethod kann erkläert ginn op Basis vun engem Modell, dee vum Kim a senge Mataarbechter proposéiert gouf [1] no deem verschidde sphäresch Mikrodomaine verantwortlech fir d'Bildung vu Mikroporen am AC fonnt ginn. Op der anerer Säit ginn Mesopore an den Intermikrodomain Regiounen entwéckelt. Experimentell hunn se Aktivkuelestoff aus Phenol-baséiert Harz geformt duerch chemesch (mat KOH) a kierperlech (mat Damp) Aktivatioun (Figur 1). D'Resultater weisen datt AC synthetiséiert duerch KOH Aktivatioun eng héich Fläch vun 2878 m2/g huet am Verglach zu 2213 m2/g duerch Dampaktivéierung. Zousätzlech goufen aner Faktoren wéi Poregréisst, Uewerfläch, Mikroporevolumen an duerchschnëttlech Porebreed all besser fonnt a KOH-aktivéierte Bedéngungen am Verglach zum Damp aktivéiert.
Differenzen tëscht AC Preparéiert aus Dampaktivéierung (C6S9) a KOH Aktivéierung (C6K9), respektiv, erkläert a punkto Mikrostrukturmodell.
Ofhängeg vun der Partikelgréisst an der Virbereedungsmethod, kann et an dräi Aarte kategoriséiert ginn: ugedriwwen AC, granulär AC, a Perlen AC. Powered AC gëtt aus feine Granulat geformt mat enger Gréisst 1 mm mat duerchschnëttlecher Duerchmiesser vun 0,15-0,25 mm. Granular AC huet relativ méi grouss Gréisst a manner extern Uewerfläch. Granular AC gi fir verschidde Flëssegkeetsphase a Gasphase Uwendungen benotzt ofhängeg vun hiren Dimensiounsverhältnisser. Drëtt Klass: Perle AC gëtt allgemeng aus dem Petrol Pech synthetiséiert mat engem Duerchmiesser vun 0,35 bis 0,8 mm. Et ass bekannt fir seng héich mechanesch Kraaft an niddereg Stëbs Inhalt. Et gëtt extensiv a Flëssegkeetsbett Uwendungen benotzt wéi Waasserfiltratioun wéinst senger kugelfërmeger Struktur.
Post Zäit: Jun-18-2022