Aktif karbon işleme prosedürü genellikle bir karbonizasyon ve ardından bitkisel kökenli karbonlu malzemenin aktivasyonundan oluşur. Karbonizasyon, uçucu madde içeriğini en aza indirerek ve malzemenin karbon içeriğini artırarak ham maddeleri karbona dönüştüren 400-800°C'de bir ısıl işlemdir. Bu, malzemenin mukavemetini artırır ve karbonun aktive edilmesi için gerekli olan ilk gözenekli yapıyı oluşturur. Karbonizasyon koşullarının ayarlanması, nihai ürünü önemli ölçüde etkileyebilir. Artan bir karbonizasyon sıcaklığı, reaktiviteyi artırır, ancak aynı zamanda mevcut gözenek hacmini de azaltır. Gözenek hacmindeki bu azalma, daha yüksek karbonizasyon sıcaklıklarında malzemenin yoğunlaşmasının artmasından kaynaklanır ve bu da mekanik mukavemette artış sağlar. Bu nedenle, istenen karbonizasyon ürününe göre doğru işlem sıcaklığını seçmek önemli hale gelir.
Bu oksitler karbondan dışarı yayılarak kısmi bir gazlaştırmaya neden olur ve bu da daha önce kapalı olan gözenekleri açar ve karbonun iç gözenekli yapısını daha da geliştirir. Kimyasal aktivasyonda, karbon, yüksek sıcaklıklarda, karbon yapısındaki hidrojen ve oksijenin çoğunu yok eden bir dehidratasyon maddesiyle reaksiyona sokulur. Kimyasal aktivasyon genellikle karbonizasyon ve aktivasyon adımlarını birleştirir, ancak bu iki adım işleme bağlı olarak ayrı ayrı da gerçekleşebilir. Kimyasal aktivasyon maddesi olarak KOH kullanıldığında, 3.000 m2/g'yi aşan yüksek yüzey alanları bulunmuştur.
Farklı Hammaddelerden Aktif Karbon.
Aktif karbon, birçok farklı amaç için kullanılan bir adsorban olmasının yanı sıra, çok çeşitli hammaddelerden üretilebilir ve bu da onu, hammaddeye bağlı olarak birçok farklı alanda üretilebilen inanılmaz derecede çok yönlü bir ürün haline getirir. Bu malzemelerden bazıları bitki kabukları, meyve çekirdekleri, odunsu malzemeler, asfalt, metal karbürler, karbon siyahları, kanalizasyon atıklarından kaynaklanan hurda atık birikintileri ve polimer artıklarıdır. 5 karbonlu formda ve gelişmiş gözenek yapısına sahip farklı kömür türleri, aktif karbon oluşturmak için daha fazla işlenebilir. Aktif karbon hemen hemen her hammaddeden üretilebilse de, atık malzemelerden aktif karbon üretmek en uygun maliyetli ve çevre dostu yöntemdir. Hindistan cevizi kabuklarından üretilen aktif karbonların yüksek hacimli mikro gözeneklere sahip olduğu gösterilmiştir ve bu da onları yüksek adsorpsiyon kapasitesinin gerekli olduğu uygulamalar için en yaygın kullanılan hammadde haline getirir. Talaş ve diğer odunsu hurda malzemeler de gaz fazından adsorpsiyon için uygun olan güçlü gelişmiş mikro gözenekli yapılar içerir. Zeytin, erik, kayısı ve şeftali çekirdeklerinden aktif karbon üretimi, önemli sertlik, aşınma direnci ve yüksek mikro gözenek hacmine sahip oldukça homojen adsorbanlar sağlar. PVC hurdaları, önceden HCl uzaklaştırılırsa aktifleştirilebilir ve metilen mavisi için iyi bir adsorban olan aktif karbon elde edilir. Aktif karbonlar, lastik hurdalarından bile üretilmiştir. Geniş yelpazedeki olası öncüller arasında ayrım yapabilmek için, aktivasyon sonrası ortaya çıkan fiziksel özelliklerin değerlendirilmesi gerekir. Bir öncül seçerken aşağıdaki özellikler önemlidir: gözeneklerin özgül yüzey alanı, gözenek hacmi ve gözenek hacim dağılımı, granüllerin bileşimi ve boyutu ve karbon yüzeyinin kimyasal yapısı/karakteri.
Doğru uygulama için doğru öncül seçimi çok önemlidir çünkü öncül malzemelerin çeşitliliği, karbon gözenek yapısının kontrol edilmesine olanak tanır. Farklı öncüller, reaktivitelerini belirleyen farklı miktarlarda makro gözenek (> 50 nm) içerir. Bu makro gözenekler adsorpsiyon için etkili değildir, ancak varlıkları aktivasyon sırasında mikro gözeneklerin oluşumu için daha fazla kanal sağlar. Ayrıca, makro gözenekler adsorpsiyon sırasında adsorbat moleküllerinin mikro gözeneklere ulaşması için daha fazla yol sağlar.
Gönderi zamanı: 01 Nis 2022