Белсендірілген көмір (AC) ағаштан, кокос қабығынан, көмірден және конустардан және т.б. жасалған жоғары кеуектілігі мен сорбция қабілеті жоғары көміртекті материалдарға жатады. Айнымалы ток көптеген ластаушы заттарды жою үшін әртүрлі салаларда қолданылатын жиі қолданылатын адсорбенттердің бірі болып табылады. су және ауа денелерінен. Айнымалы ток ауылшаруашылық және қалдық өнімдерден синтезделгендіктен, ол дәстүрлі түрде пайдаланылатын жаңартылмайтын және қымбат көздерге тамаша балама болып шықты. Айнымалы токты дайындау үшін екі негізгі процесс, карбонизация және активтендіру қолданылады. Бірінші процесте прекурсорлар барлық ұшпа компоненттерді шығару үшін 400 және 850 ° C аралығындағы жоғары температураға ұшырайды. Жоғары температура прекурсордан сутегі, оттегі және азот сияқты барлық көміртекті емес компоненттерді газдар мен шайырлар түрінде жояды. Бұл процесс көміртегі мөлшері жоғары, бірақ бетінің ауданы мен кеуектілігі төмен көмір шығарады. Дегенмен, екінші қадам бұрын синтезделген таңбаны белсендіруді қамтиды. Активтендіру процесі кезінде кеуек өлшемін үлкейтуді үш санатқа бөлуге болады: бұрын қол жетпеген тері тесігін ашу, таңдамалы белсендіру арқылы жаңа кеуектерді дамыту және бар тері тесіктерін кеңейту.
Әдетте, қажетті бетінің ауданы мен кеуектілігін алу үшін белсендіру үшін физикалық және химиялық екі тәсіл қолданылады. Физикалық белсендіру жоғары температурада (650 және 900 ° C аралығында) ауа, көмірқышқыл газы және бу сияқты тотықтырғыш газдардың көмегімен көміртекті көмірді белсендіруді қамтиды. Көмірқышқыл газы әдетте таза табиғаты, өңдеудің қарапайымдылығы және 800°C шамасында бақыланатын белсендіру процесі болғандықтан таңдалады. Бумен салыстырғанда көмірқышқыл газын белсендіру арқылы жоғары кеуекті біркелкі алуға болады. Дегенмен, физикалық белсендіру үшін көміртегі диоксидімен салыстырғанда буға артықшылық беріледі, өйткені салыстырмалы түрде жоғары беті бар айнымалы ток шығарылуы мүмкін. Судың кішірек молекулалық өлшеміне байланысты оның көмір құрылымындағы диффузиясы тиімді жүреді. Бумен белсендіру бірдей дәрежедегі конверсиясы бар көмірқышқыл газынан шамамен екі-үш есе жоғары екендігі анықталды.
Дегенмен, химиялық тәсіл прекурсорды белсендіруші агенттермен (NaOH, KOH және FeCl3 және т.б.) араластыруды қамтиды. Бұл белсендіруші агенттер тотықтырғыштар, сондай-ақ сусыздандырғыштар ретінде әрекет етеді. Бұл тәсілде көміртектеу және белсендіру физикалық тәсілмен салыстырғанда салыстырмалы түрде төмен температурада 300-500°С бір уақытта жүзеге асырылады. Нәтижесінде ол пиролитикалық ыдырауға әсер етеді, содан кейін жақсартылған кеуекті құрылымның кеңеюіне және көміртегінің жоғары шығымына әкеледі. Химиялық әдістің физикалық тәсілмен салыстырғандағы негізгі артықшылығы төмен температура талабы, жоғары микрокеуекті құрылымдар, үлкен бет ауданы және реакцияның аяқталу уақытын азайту болып табылады.
Химиялық активация әдісінің артықшылығын Ким және оның әріптестері ұсынған модель негізінде түсіндіруге болады [1], оған сәйкес AC-да микрокеуектердің түзілуіне жауапты әртүрлі сфералық микродомендер кездеседі. Екінші жағынан, мезопоралар микродоменаралық аймақтарда дамыған. Тәжірибе жүзінде олар фенол негізіндегі шайырдан белсендірілген көмірді химиялық (KOH көмегімен) және физикалық (бу арқылы) белсендіру арқылы түзді (1-сурет). Нәтижелер KOH активтендіру арқылы синтезделген айнымалы токтың жоғары бетінің ауданы 2878 м2/г болатынын көрсетті, бұл 2213 м2/г бумен белсендірумен салыстырғанда. Сонымен қатар, кеуек өлшемі, бетінің ауданы, микрокеуек көлемі және орташа кеуек ені сияқты басқа факторлардың барлығы KOH белсендірілген жағдайларда бумен белсендірілгенмен салыстырғанда жақсырақ екені анықталды.
Бумен белсендіруден дайындалған айнымалы ток (C6S9) және KOH белсендіру (C6K9) арасындағы айырмашылықтар, тиісінше, микроқұрылым үлгісімен түсіндіріледі.
Бөлшектердің өлшеміне және дайындау әдісіне байланысты оны үш түрге бөлуге болады: қуат беретін айнымалы ток, түйіршікті айнымалы ток және моншақ айнымалы ток. Қуатты айнымалы ток орташа диаметрі 0,15-0,25 мм болатын өлшемі 1 мм ұсақ түйіршіктерден қалыптасады. Түйіршікті айнымалы ток салыстырмалы түрде үлкенірек және сыртқы бетінің ауданы аз. Түйіршікті айнымалы ток өлшемдік қатынасына байланысты әртүрлі сұйық фаза және газ фазасы үшін қолданылады. Үшінші класс: бисер AC әдетте диаметрі 0,35-тен 0,8 мм-ге дейін болатын мұнай қабатынан синтезделеді. Ол өзінің жоғары механикалық беріктігімен және шаңның аздығымен танымал. Ол сфералық құрылымына байланысты суды сүзу сияқты сұйық төсек қолданбаларында кеңінен қолданылады.
Жіберу уақыты: 18 маусым-2022 ж