Mae carbon wedi'i actifadu (AC) yn cyfeirio at y deunyddiau hynod garbonaidd sydd â mandylledd uchel a gallu amsugno a gynhyrchir o'r pren, cregyn cnau coco, glo, a chonau, ac ati. o gyrff dŵr ac aer. Ers, mae AC wedi'i syntheseiddio o'r cynhyrchion amaethyddol a gwastraff, mae wedi bod yn ddewis arall gwych i'r ffynonellau anadnewyddadwy a drud a ddefnyddir yn draddodiadol. Ar gyfer paratoi AC, defnyddir dwy broses sylfaenol, carbonization ac activation. Yn y broses gyntaf, mae rhagflaenwyr yn destun tymereddau uchel, rhwng 400 a 850 ° C, i ddileu'r holl gydrannau anweddol. Mae tymheredd uchel uchel yn tynnu'r holl gydrannau noncarbon o'r rhagflaenydd fel hydrogen, ocsigen, a nitrogen ar ffurf nwyon a thar. Mae'r broses hon yn cynhyrchu torgoch sydd â chynnwys carbon uchel ond arwynebedd isel a mandylledd. Fodd bynnag, mae'r ail gam yn cynnwys actifadu torgoch wedi'i syntheseiddio yn flaenorol. Gellir categoreiddio gwella maint mandwll yn ystod y broses actifadu yn dri: agor mandyllau anhygyrch yn flaenorol, datblygu mandwll newydd trwy actifadu dethol, ac ehangu mandyllau presennol.
Fel arfer, defnyddir dau ddull, ffisegol a chemegol, ar gyfer actifadu i gael arwynebedd a mandylledd dymunol. Mae actifadu corfforol yn cynnwys actifadu golosg carbonedig gan ddefnyddio nwyon ocsideiddio fel aer, carbon deuocsid, a stêm ar dymheredd uchel (rhwng 650 a 900 ° C). Mae carbon deuocsid yn cael ei ffafrio fel arfer oherwydd ei natur pur, ei drin yn hawdd, a'r broses actifadu y gellir ei rheoli tua 800 ° C. Gellir cael unffurfiaeth mandwll uchel gydag actifadu carbon deuocsid o'i gymharu â stêm. Fodd bynnag, ar gyfer actifadu corfforol, mae'n well gan stêm o'i gymharu â charbon deuocsid oherwydd gellir cynhyrchu AC ag arwynebedd cymharol uchel. Oherwydd maint moleciwl llai dŵr, mae ei drylediad o fewn strwythur torgoch yn digwydd yn effeithlon. Canfuwyd bod actifadu gan stêm tua dwy neu dair gwaith yn uwch na charbon deuocsid gyda'r un graddau o drawsnewid.
Fodd bynnag, mae dull cemegol yn cynnwys cymysgu rhagflaenydd ag asiantau actifadu (NaOH, KOH, a FeCl3, ac ati). Mae'r cyfryngau actifadu hyn yn gweithredu fel ocsidyddion yn ogystal ag asiantau dadhydradu. Yn y dull hwn, mae carboneiddio ac actifadu yn cael ei wneud ar yr un pryd ar dymheredd cymharol is 300-500 ° C o'i gymharu â'r dull ffisegol. O ganlyniad, mae'n effeithio ar y dadelfeniad pyrolytig ac, wedyn, yn arwain at ehangu strwythur mandyllog gwell a chynnyrch carbon uchel. Manteision mawr cemegol dros ddull ffisegol yw'r gofyniad tymheredd isel, strwythurau microporosity uchel, arwynebedd arwyneb mawr, a lleihau amser cwblhau adwaith.
Gellir esbonio rhagoriaeth y dull actifadu cemegol ar sail model a gynigiwyd gan Kim a'i gydweithwyr [1] yn ôl y mae micro-barthau sfferig amrywiol sy'n gyfrifol am ffurfio micropores i'w cael yn yr AC. Ar y llaw arall, datblygir mesopores yn y rhanbarthau intermicrodomain. Yn arbrofol, fe wnaethant ffurfio carbon wedi'i actifadu o resin sy'n seiliedig ar ffenol trwy actifadu cemegol (gan ddefnyddio KOH) a ffisegol (gan ddefnyddio stêm) (Ffigur 1). Dangosodd y canlyniadau fod AC wedi'i syntheseiddio gan actifadu KOH yn meddu ar arwynebedd arwyneb uchel o 2878 m2/g o'i gymharu â 2213 m2/g trwy actifadu stêm. Yn ogystal, canfuwyd bod ffactorau eraill megis maint mandwll, arwynebedd arwyneb, cyfaint micropore, a lled mandwll cyfartalog i gyd yn well mewn amodau a weithredir gan KOH o'i gymharu â stêm wedi'i actifadu.
Gwahaniaethau rhwng AC Paratowyd o actifadu stêm (C6S9) ac actifadu KOH (C6K9), yn y drefn honno, wedi'i esbonio yn nhermau model microstrwythur.
Yn dibynnu ar faint y gronynnau a'r dull paratoi, gellir ei ddosbarthu'n dri math: AC wedi'i bweru, AC gronynnog, a gleiniau AC. Mae AC wedi'i bweru yn cael ei ffurfio o ronynnau mân sydd â maint 1 mm gydag ystod diamedr cyfartalog o 0.15-0.25 mm. Mae gan AC gronynnog faint cymharol fwy a llai o arwynebedd allanol. Defnyddir AC gronynnog ar gyfer amrywiol gymwysiadau cyfnod hylif a chyfnod nwyol yn dibynnu ar eu cymarebau dimensiwn. Trydydd dosbarth: mae gleiniau AC yn gyffredinol yn cael eu syntheseiddio o'r traw petrolewm gyda diamedr yn amrywio o 0.35 i 0.8 mm. Mae'n adnabyddus am ei gryfder mecanyddol uchel a'i gynnwys llwch isel. Fe'i defnyddir yn helaeth mewn cymwysiadau gwely hylifol fel hidlo dŵr oherwydd ei strwythur sfferig.
Amser postio: Mehefin-18-2022