Aktif karbon işleme prosedürü tipik olarak bir karbonizasyondan 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 gözeneklerin hacmini azaltır. Bu azalan gözenek hacmi, daha yüksek karbonizasyon sıcaklıklarında malzemenin yoğunlaşmasındaki artıştan kaynaklanır ve bu da mekanik mukavemette bir artış sağlar. Bu nedenle, istenen karbonizasyon ürününe göre doğru işlem sıcaklığını seçmek önemli hale gelir.
Bu oksitler karbondan dışarı yayılarak daha önce kapalı olan gözenekleri açan ve karbonun iç gözenekli yapısını daha da geliştiren kısmi bir gazlaştırmaya neden olur. Kimyasal aktivasyonda, karbon yüksek sıcaklıklarda karbon yapısından hidrojen ve oksijenin çoğunu ortadan kaldıran bir dehidratasyon maddesiyle reaksiyona sokulur. Kimyasal aktivasyon genellikle karbonizasyon ve aktivasyon adımını birleştirir, ancak bu iki adım işleme bağlı olarak yine de ayrı ayrı gerçekleşebilir. Kimyasal aktive edici madde olarak KOH kullanıldığında 3.000 m2 / g'ı aşan yüksek yüzey alanları bulunmuştur.
Farklı Hammaddelerden Aktif Karbon.
Aktif karbon, birçok farklı amaç için kullanılan bir adsorban olmasının yanı sıra, çok çeşitli ham maddelerden üretilebilir ve bu da onu, hangi ham maddenin mevcut olduğuna 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, kanalizasyondan gelen hurda atık birikintileri ve polimer hurdalarıdır. Zaten gelişmiş gözenek yapısına sahip 5 karbonlu bir formda bulunan farklı kömür türleri, aktif karbon oluşturmak için daha fazla işlenebilir. Aktif karbon hemen hemen her ham maddeden üretilebilmesine rağmen, 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 ham madde haline getirir. Talaş ve diğer odunsu hurda malzemeler de gaz fazından adsorpsiyon için iyi olan güçlü şekilde gelişmiş mikro gözenekli yapılar içerir. Zeytin, erik, kayısı ve şeftali çekirdeklerinden aktif karbon üretmek, önemli sertlik, aşınma direnci ve yüksek mikro gözenek hacmi ile oldukça homojen adsorbanlar üretir. PVC hurdası, önceden HCl uzaklaştırılırsa aktifleştirilebilir ve metilen mavisi için iyi bir adsorban olan aktif karbonla sonuçlanır. Aktif karbonlar lastik hurdasından bile üretilmiştir. Olası öncüllerin geniş yelpazesi arasında ayrım yapmak için, aktivasyondan sonra ortaya çıkan fiziksel özellikleri değerlendirmek gerekli hale gelir. Bir öncül seçerken aşağıdaki özellikler önemlidir: gözeneklerin özgül yüzey alanı, gözenek hacmi ve gözenek hacmi dağılımı, granüllerin bileşimi ve boyutu ve karbon yüzeyinin kimyasal yapısı/karakteri.
Doğru uygulama için doğru öncülü seçmek çok önemlidir çünkü öncül malzemelerin çeşitliliği karbon gözenek yapısını kontrol etmeyi sağlar. Farklı öncüller, reaktivitelerini belirleyen değişen miktarlarda makro gözenekler (> 50 nm) içerir. Bu makro gözenekler adsorpsiyon için etkili değildir, ancak varlıkları aktivasyon sırasında mikro gözeneklerin oluşturulması için daha fazla kanal sağlar. Ek olarak, makro gözenekler adsorpsiyon sırasında adsorbat moleküllerinin mikro gözeneklere ulaşması için daha fazla yol sağlar.
Gönderi zamanı: Nis-01-2022