Kaboni iliyoamilishwa (AC) inarejelea nyenzo zenye kaboneti nyingi zenye uwezo mkubwa wa kufyonza na kufyonza zinazozalishwa kutoka kwa mbao, maganda ya nazi, makaa ya mawe, na koni, n.k. AC ni mojawapo ya viambato vinavyotumika mara kwa mara vinavyotumika katika tasnia mbalimbali kwa ajili ya kuondoa uchafuzi mwingi kutoka kwa maji na anga. Kwa kuwa, AC iliyotengenezwa kutoka kwa bidhaa za kilimo na taka, imeonekana kuwa mbadala mzuri kwa vyanzo visivyoweza kurejeshwa na vya gharama kubwa vinavyotumika kijadi. Kwa ajili ya utayarishaji wa AC, michakato miwili ya msingi, uwekaji wa kaboni na uanzishaji, hutumiwa. Katika mchakato wa kwanza, vitangulizi huwekwa kwenye halijoto ya juu, kati ya 400 na 850°C, ili kutoa vipengele vyote tete. Joto la juu huondoa vipengele vyote visivyo vya kaboni kutoka kwa vitangulizi kama vile hidrojeni, oksijeni, na nitrojeni katika mfumo wa gesi na lami. Mchakato huu hutoa char yenye kiwango cha juu cha kaboni lakini eneo la chini la uso na unyevu. Hata hivyo, hatua ya pili inahusisha uanzishaji wa char iliyotengenezwa hapo awali. Uboreshaji wa ukubwa wa vinyweleo wakati wa mchakato wa uanzishaji unaweza kugawanywa katika makundi matatu: ufunguzi wa vinyweleo ambavyo havikuwa vimefikiwa hapo awali, ukuzaji wa vinyweleo vipya kwa uanzishaji teule, na upanuzi wa vinyweleo vilivyopo.
Kwa kawaida, mbinu mbili, za kimwili na za kikemikali, hutumiwa kwa ajili ya uanzishaji ili kupata eneo la uso linalohitajika na unyeyushaji. Uanzishaji wa kimwili unahusisha uanzishaji wa char iliyokaushwa kwa kutumia gesi zinazooksidisha kama vile hewa, kaboni dioksidi, na mvuke katika halijoto ya juu (kati ya 650 na 900°C). Kaboni dioksidi kwa kawaida hupendelewa kwa sababu ya asili yake safi, urahisi wa kuishughulikia, na mchakato wa uanzishaji unaoweza kudhibitiwa karibu 800°C. Usawa mkubwa wa vinyweleo unaweza kupatikana kwa uanzishaji wa kaboni dioksidi ikilinganishwa na mvuke. Hata hivyo, kwa uanzishaji wa kimwili, mvuke hupendelewa zaidi ikilinganishwa na kaboni dioksidi kwani AC yenye eneo kubwa la uso inaweza kuzalishwa. Kwa sababu ya ukubwa mdogo wa molekuli ya maji, uenezaji wake ndani ya muundo wa char hutokea kwa ufanisi. Uanzishaji na mvuke umeonekana kuwa juu mara mbili hadi tatu kuliko kaboni dioksidi yenye kiwango sawa cha ubadilishaji.
Hata hivyo, mbinu ya kemikali inahusisha kuchanganya vichocheo na vichocheo viamilifu (NaOH, KOH, na FeCl3, n.k.). Vichocheo hivi viamilifu hufanya kazi kama vioksidishaji na pia vichocheo vya kukausha maji mwilini. Katika mbinu hii, uundaji wa kaboni na uanzishaji hufanywa kwa wakati mmoja kwa joto la chini la 300-500°C ikilinganishwa na mbinu ya kimwili. Matokeo yake, huathiri mtengano wa pyrolitiki na, kisha, husababisha upanuzi wa muundo ulioboreshwa wa vinyweleo na mavuno mengi ya kaboni. Faida kuu za mbinu ya kemikali kuliko ya kimwili ni hitaji la joto la chini, miundo midogo midogo, eneo kubwa la uso, na muda mdogo wa kukamilisha mmenyuko.
Ubora wa mbinu ya uanzishaji wa kemikali unaweza kuelezewa kwa msingi wa modeli iliyopendekezwa na Kim na wafanyakazi wenzake [1] kulingana na ambayo vikoa vidogo mbalimbali vya duara vinavyohusika na uundaji wa vijidudu hupatikana katika AC. Kwa upande mwingine, mesopores hutengenezwa katika maeneo ya vikoa vya kati. Kwa majaribio, waliunda kaboni iliyoamilishwa kutoka kwa resini inayotokana na fenoli kwa kutumia kemikali (kwa kutumia KOH) na uanzishaji wa kimwili (kwa kutumia mvuke) (Mchoro 1). Matokeo yalionyesha kuwa AC iliyotengenezwa kwa uanzishaji wa KOH ilikuwa na eneo la juu la uso la 2878 m2/g ikilinganishwa na 2213 m2/g kwa uanzishaji wa mvuke. Kwa kuongezea, mambo mengine kama vile ukubwa wa vijidudu, eneo la uso, ujazo wa vijidudu, na upana wa wastani wa vijidudu vyote vilipatikana kuwa bora zaidi katika hali zilizoamilishwa na KOH ikilinganishwa na uanzishaji wa mvuke.
Tofauti kati ya AC Imetayarishwa kutoka kwa uanzishaji wa mvuke (C6S9) na uanzishaji wa KOH (C6K9), mtawalia, imeelezewa kwa mujibu wa modeli ya muundo mdogo.
Kulingana na ukubwa wa chembe na njia ya utayarishaji, inaweza kugawanywa katika aina tatu: AC inayotumia umeme, AC ya chembechembe, na AC ya shanga. AC inayotumia umeme huundwa kutoka kwa chembechembe ndogo zenye ukubwa wa milimita 1 na kipenyo cha wastani cha milimita 0.15-0.25. AC ya chembechembe ina ukubwa mkubwa zaidi na eneo dogo la uso wa nje. AC ya chembechembe hutumika kwa matumizi mbalimbali ya awamu ya kioevu na awamu ya gesi kulingana na uwiano wao wa vipimo. Daraja la tatu: AC ya shanga kwa ujumla hutengenezwa kutoka kwa lami ya mafuta yenye kipenyo cha kuanzia milimita 0.35 hadi 0.8. Inajulikana kwa nguvu yake ya juu ya kiufundi na kiwango cha chini cha vumbi. Inatumika sana katika matumizi ya kitanda cha maji kama vile kuchuja maji kutokana na muundo wake wa duara.
Muda wa chapisho: Juni-18-2022