Aktif karbonun işlenmesine yönelik prosedür tipik olarak bir karbonizasyondan ve ardından bitkisel kaynaklı 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 arttırır ve karbonun aktif hale getirilmesi için gerekli olan ilk gözenekli yapıyı oluşturur.Karbonizasyon koşullarının ayarlanması nihai ürünü önemli ölçüde etkileyebilir.Artan karbonizasyon sıcaklığı reaktiviteyi arttırır, ancak aynı zamanda mevcut gözeneklerin hacmini de azaltır.Gözeneklerin bu azalan hacmi, mekanik mukavemette bir artış sağlayan daha yüksek karbonizasyon sıcaklıklarında malzemenin yoğunlaşmasındaki artıştan kaynaklanmaktadır.Bu nedenle, istenen karbonizasyon ürününe göre doğru proses sıcaklığının seçilmesi önem kazanmaktadır.
Bu oksitler karbondan dışarı yayılır ve daha önce kapalı olan gözenekleri açan kısmi bir gazlaşmayla sonuçlanır ve karbonun iç gözenekli yapısını daha da geliştirir.Kimyasal aktivasyonda karbon, karbon yapısından hidrojen ve oksijenin çoğunu ortadan kaldıran bir dehidrasyon maddesi ile yüksek sıcaklıklarda reaksiyona sokulur.Kimyasal aktivasyon genellikle karbonizasyon ve aktivasyon aşamasını birleştirir ancak bu iki aşama, 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 sayıda farklı hammaddeden üretilebilmektedir, bu da onu, mevcut hammaddeye bağlı olarak birçok farklı alanda üretilebilen inanılmaz derecede çok yönlü bir ürün haline getirmektedir.Bu malzemelerin bazıları bitki kabuklarını, meyve çekirdeklerini, odunsu malzemeleri, asfaltı, metal karbürleri, karbon siyahlarını, kanalizasyondan gelen hurda atık birikintilerini ve polimer artıklarını içerir.Halihazırda gelişmiş gözenek yapısına sahip 5 karbonlu formda bulunan farklı kömür türleri, aktif karbon oluşturmak için daha da işlenebilir.Aktif karbon hemen hemen her hammaddeden üretilebilmesine rağmen, atık malzemelerden aktif karbon üretmek en uygun maliyetli ve çevreye duyarlı yöntemdir.Hindistan cevizi kabuklarından üretilen aktif karbonların yüksek hacimde mikro gözeneklere sahip olduğu gösterilmiştir, bu da onları yüksek adsorpsiyon kapasitesinin gerekli olduğu uygulamalar için en yaygın kullanılan hammadde haline getirir.Talaş ve diğer odunsu hurda malzemeleri de gaz fazından adsorbsiyona uygun, oldukça gelişmiş mikro gözenekli yapılar içerir.Zeytin, erik, kayısı ve şeftali çekirdeklerinden aktif karbon üretmek, önemli ölçüde sertliğe, aşınmaya karşı dirence ve yüksek mikro gözenek hacmine sahip oldukça homojen adsorbanlar sağlar.HCl önceden çıkarılırsa PVC hurdası etkinleştirilebilir ve metilen mavisi için iyi bir adsorban olan aktif karbon elde edilir.Aktif karbonlar lastik hurdalarından bile üretilmiştir.Olası öncüllerin geniş bir aralığını ayırt etmek için, aktivasyondan sonra ortaya çıkan fiziksel özelliklerin değerlendirilmesi gerekli hale gelir.Bir öncü seçerken aşağıdaki özellikler önemlidir: gözeneklerin spesifik yüzey alanı, gözenek hacmi ve gözenek hacmi dağılımı, granüllerin bileşimi ve boyutu ve karbon yüzeyinin kimyasal yapısı/karakteri.
Doğru uygulama için doğru öncül maddenin seçilmesi çok önemlidir çünkü öncü malzemelerin çeşitliliği karbonun gözenek yapısının kontrol edilmesine olanak sağlar.Farklı öncüller, reaktivitelerini belirleyen değişen miktarlarda makrogözenekler (> 50 nm) içerir.Bu makro gözenekler adsorpsiyon için etkili değildir ancak bunların varlığı, aktivasyon sırasında mikro gözeneklerin oluşması için daha fazla kanalın oluşmasına olanak sağlar.Ek olarak makro gözenekler, adsorpsiyon sırasında adsorbat moleküllerinin mikro gözeneklere ulaşması için daha fazla yol sağlar.
Gönderim zamanı: Nis-01-2022