Белсендірілген көмірді өңдеу процедурасы әдетте көміртектендіруден және одан кейін өсімдік тектес көміртекті материалды белсендіруден тұрады. Карбонизация - бұл 400-800°C температурада термиялық өңдеу, ол ұшпа заттардың мөлшерін азайту және материалдағы көміртек мөлшерін арттыру арқылы шикізатты көміртекке айналдырады. Бұл материалдың беріктігін арттырады және көміртекті белсендіру қажет болған жағдайда қажет болатын бастапқы кеуекті құрылымды жасайды. Карбонизация шарттарын реттеу соңғы өнімге айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Карбонизация температурасының жоғарылауы реактивтілікті арттырады, бірақ сонымен бірге бар кеуектердің көлемін азайтады. Кеуектердің көлемінің азаюы көміртектендірудің жоғары температураларында материалдың конденсациясының артуына байланысты, бұл механикалық беріктікті арттырады. Сондықтан, көміртектендірудің қажетті өніміне негізделген дұрыс процесс температурасын таңдау маңызды болып табылады.
Бұл оксидтер көміртектен диффузияланады, нәтижесінде бұрын жабық болған тесіктер ашылып, көміртектердің ішкі кеуекті құрылымын одан әрі дамытады. Химиялық активтендіру кезінде көміртек жоғары температурада көміртек құрылымынан сутегі мен оттегінің көп бөлігін кетіретін дегидратациялаушы агентпен әрекеттеседі. Химиялық активтендіру көбінесе көміртектену және активтендіру кезеңін біріктіреді, бірақ бұл екі кезең процеске байланысты бөлек жүруі мүмкін. KOH химиялық активтендіруші агент ретінде пайдаланылған кезде 3000 м2/г-нан асатын жоғары беттік аудандар анықталды.
Әртүрлі шикізаттан алынған белсендірілген көмір.
Белсендірілген көмірді көптеген мақсаттарда қолданылатын адсорбент болумен қатар, оны әртүрлі шикізат түрлерінен алуға болады, бұл оны шикізатқа байланысты көптеген салаларда өндіруге болатын өте жан-жақты өнімге айналдырады. Бұл материалдардың кейбіріне өсімдіктердің қабықтары, жемістердің сүйектері, ағаш материалдары, асфальт, металл карбидтері, көміртек қаралары, ағынды сулардан қалдықтардың шөгінділері және полимер қалдықтары жатады. Дамыған кеуекті құрылымы бар 5 көміртекті түрінде бар көмірдің әртүрлі түрлерін белсендірілген көмірді жасау үшін одан әрі өңдеуге болады. Белсендірілген көмірді кез келген шикізаттан алуға болатын болса да, қалдық материалдардан белсендірілген көмірді алу ең тиімді және экологиялық таза. Кокос қабықтарынан алынған белсендірілген көмірлерде микрокеуектердің көп мөлшері бар екені дәлелденген, бұл оларды жоғары адсорбциялық қабілет қажет болатын қолданбалар үшін ең көп қолданылатын шикізат етеді. Үгінділер мен басқа да ағаш сынықтары материалдарында газ фазасынан адсорбциялау үшін жақсы дамыған микрокеуекті құрылымдар да бар. Зәйтүн, қара өрік, өрік және шабдалы дәндерінен белсендірілген көмірді алу айтарлықтай қаттылыққа, абразияға төзімділікке және жоғары микрокеуекті көлемге ие жоғары біртекті адсорбенттер береді. HCl алдын ала жойылған жағдайда ПВХ қалдықтарын белсендіруге болады, бұл метилен көк үшін жақсы адсорбент болып табылатын белсендірілген көмірді алуға әкеледі. Белсендірілген көмірлер тіпті шина қалдықтарынан да өндірілген. Мүмкін болатын прекурсорлардың кең ауқымын ажырату үшін белсендірілгеннен кейін пайда болатын физикалық қасиеттерді бағалау қажет. Прекурсорды таңдаған кезде келесі қасиеттер маңызды: кеуектердің нақты беткі ауданы, кеуек көлемі және кеуек көлемінің таралуы, түйіршіктердің құрамы мен өлшемі, сондай-ақ көміртек бетінің химиялық құрылымы/сипаты.
Дұрыс қолдану үшін дұрыс прекурсорды таңдау өте маңызды, себебі прекурсор материалдарының әртүрлілігі көміртек кеуектерінің құрылымын басқаруға мүмкіндік береді. Әртүрлі прекурсорларда макрокеуектердің әртүрлі мөлшері бар (> 50 нм), бұл олардың реактивтілігін анықтайды. Бұл макрокеуектер адсорбция үшін тиімді емес, бірақ олардың болуы белсендіру кезінде микрокеуектерді жасау үшін көбірек арналар жасауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, макрокеуектер адсорбция кезінде адсорбат молекулаларының микрокеуектерге жетуі үшін көбірек жолдар ұсынады.
Жарияланған уақыты: 01.04.2022