Utangulizi wa kaboni iliyoamilishwa

Kaboni iliyoamilishwa (AC) inarejelea nyenzo za kaboni nyingi zilizo na uvuguvugu wa juu na uwezo wa kuchujwa kutoka kwa kuni, maganda ya nazi, makaa ya mawe na koni, n.k. AC ni mojawapo ya viambatanisho vinavyotumiwa mara kwa mara vinavyotumiwa katika tasnia mbalimbali kwa ajili ya kuondoa vichafuzi vingi. kutoka kwa miili ya maji na hewa.Kwa kuwa, AC imeundwa kutoka kwa bidhaa za kilimo na taka, imeonekana kuwa mbadala bora kwa vyanzo visivyoweza kurejeshwa na vya gharama kubwa vinavyotumika.Kwa ajili ya maandalizi ya AC, taratibu mbili za msingi, carbonization na uanzishaji, hutumiwa.Katika mchakato wa kwanza, watangulizi wanakabiliwa na joto la juu, kati ya 400 na 850 ° C, ili kufuta vipengele vyote vya tete.Halijoto ya juu huondoa vijenzi vyote visivyo vya kaboni kutoka kwa kitangulizi kama vile hidrojeni, oksijeni, na nitrojeni katika mfumo wa gesi na lami.Mchakato huu hutoa char kuwa na maudhui ya kaboni ya juu lakini eneo la chini na porosity.Hata hivyo, hatua ya pili inahusisha uanzishaji wa char iliyosanisishwa hapo awali.Uboreshaji wa ukubwa wa vinyweleo wakati wa mchakato wa kuwezesha unaweza kugawanywa katika makundi matatu: ufunguzi wa vinyweleo visivyoweza kufikiwa hapo awali, ukuzaji wa vinyweleo vipya kwa kuwashwa kwa kuchagua, na upanuzi wa vinyweleo vilivyopo.
Kawaida, mbinu mbili, za kimwili na za kemikali, hutumiwa kwa ajili ya kuwezesha kupata eneo la uso linalohitajika na porosity.Uwezeshaji wa kimwili unahusisha kuwezesha char ya kaboni kwa kutumia gesi za vioksidishaji kama vile hewa, dioksidi kaboni, na mvuke kwenye joto la juu (kati ya 650 na 900 ° C).Dioksidi kaboni kwa kawaida hupendelewa kwa sababu ya asili yake safi, utunzaji rahisi, na mchakato wa kuwezesha kudhibitiwa karibu 800°C.Usawa wa juu wa pore unaweza kupatikana kwa uanzishaji wa dioksidi kaboni kwa kulinganisha na mvuke.Hata hivyo, kwa ajili ya kuwezesha kimwili, mvuke hupendelewa zaidi ikilinganishwa na dioksidi kaboni kwani AC yenye eneo la juu kiasi linaweza kuzalishwa.Kwa sababu ya saizi ndogo ya molekuli ya maji, mgawanyiko wake ndani ya muundo wa char hufanyika kwa ufanisi.Uamilisho kwa mvuke umegunduliwa kuwa karibu mara mbili hadi tatu kuliko dioksidi kaboni yenye kiwango sawa cha ubadilishaji.
Hata hivyo, mbinu ya kemikali inahusisha kuchanganya kitangulizi na mawakala wa kuwezesha (NaOH, KOH, na FeCl3, nk.).Viamilisho hivi hufanya kama vioksidishaji na vile vile mawakala wa kuondoa maji mwilini.Katika mbinu hii, kaboni na uanzishaji unafanywa wakati huo huo kwa joto la chini la 300-500 ° C ikilinganishwa na mbinu ya kimwili.Matokeo yake, huathiri mtengano wa pyrolytic na, basi, husababisha upanuzi wa muundo wa porous ulioboreshwa na mavuno mengi ya kaboni.Faida kuu za kemikali juu ya mbinu ya kimwili ni hitaji la joto la chini, miundo ya juu ya microporosity, eneo kubwa la uso, na muda mdogo wa kukamilisha athari.
Ubora wa mbinu ya kuwezesha kemikali unaweza kuelezwa kwa msingi wa kielelezo kilichopendekezwa na Kim na wafanyakazi wenzake [1] kulingana na vikoa vidogo mbalimbali vya duara vinavyohusika na uundaji wa micropores hupatikana katika AC.Kwa upande mwingine, mesopores hutengenezwa katika mikoa ya intermicrodomain.Kwa majaribio, waliunda kaboni iliyoamilishwa kutoka kwa resini yenye msingi wa phenoli kwa kemikali (kwa kutumia KOH) na uanzishaji wa kimwili (kwa kutumia mvuke) (Mchoro 1).Matokeo yalionyesha kuwa AC iliyosanisishwa na kuwezesha KOH ilikuwa na eneo la juu la 2878 m2/g ikilinganishwa na 2213 m2/g kwa kuwezesha mvuke.Zaidi ya hayo, vipengele vingine kama vile ukubwa wa vinyweleo, eneo la uso, kiasi cha vinyweleo, na upana wa wastani wa vinyweleo vyote vilipatikana kuwa bora katika hali iliyowashwa na KOH ikilinganishwa na mvuke uliowashwa.

Tofauti kati ya AC Imetayarishwa kutoka kwa kuwezesha mvuke(C6S9) na kuwezesha KOH(C6K9), mtawalia, imefafanuliwa kulingana na muundo wa muundo mdogo.

Kulingana na saizi ya chembe na njia ya utayarishaji, inaweza kugawanywa katika aina tatu: AC inayoendeshwa, AC ya punjepunje, na AC ya bead.Powered AC huundwa kutoka kwa chembechembe laini zenye ukubwa wa mm 1 na kipenyo cha wastani cha 0.15-0.25 mm.AC ya punjepunje ina ukubwa kwa kulinganisha na eneo la nje kidogo.Punjepunje AC hutumika kwa awamu ya kioevu na matumizi ya awamu ya gesi kulingana na uwiano wao wa vipimo.Daraja la tatu: bead AC kwa ujumla huundwa kutoka kwa lami ya petroli yenye kipenyo cha kuanzia 0.35 hadi 0.8 mm.Inajulikana kwa nguvu zake za juu za mitambo na maudhui ya chini ya vumbi.Hutumika sana katika utumizi wa vitanda vyenye maji maji kama vile kuchuja maji kutokana na muundo wake wa duara.