Chabon aktive (CA) refere a materyèl ki gen anpil kabòn, ki gen gwo porosit ak kapasite absòpsyon, ki pwodui nan bwa, kokiy kokoye, chabon, ak kòn, elatriye. CA se youn nan adsorban yo itilize souvan nan divès endistri pou retire anpil polisyon nan dlo ak lè. Depi CA sentetize apati pwodui agrikòl ak dechè, li pwouve li se yon bon altènatif pou sous tradisyonèl ki pa renouvlab e ki chè. Pou preparasyon CA, yo itilize de pwosesis debaz, kabonizasyon ak aktivasyon. Nan premye pwosesis la, prekisè yo sibi tanperati ki wo, ant 400 ak 850 °C, pou chase tout konpozan temèt yo. Tanperati ki wo retire tout konpozan ki pa kabòn nan prekisè a tankou idwojèn, oksijèn, ak azòt sou fòm gaz ak goudwon. Pwosesis sa a pwodui chabon ki gen anpil kabòn men ki gen ti sifas ak porosit. Sepandan, dezyèm etap la enplike aktivasyon chabon ki te sentetize deja. Amelyorasyon gwosè pò pandan pwosesis aktivasyon an ka klase an twa kategori: ouvèti pò ki pa t aksesib anvan, devlopman nouvo pò pa aktivasyon selektif, ak elajisman pò ki deja egziste yo.
Anjeneral, yo itilize de apwòch, fizik ak chimik, pou aktivasyon pou jwenn sifas ak porosit ki nesesè yo. Aktivasyon fizik enplike aktivasyon chabon kabonize lè l sèvi avèk gaz oksidan tankou lè, diyoksid kabòn, ak vapè nan tanperati ki wo (ant 650 ak 900°C). Diyoksid kabòn anjeneral pi pito akòz nati pi li, manyen fasil, ak pwosesis aktivasyon kontwolab alantou 800°C. Yo ka jwenn yon inifòmite pò ki wo ak aktivasyon diyoksid kabòn an konparezon ak vapè. Sepandan, pou aktivasyon fizik, vapè pi pito konpare ak diyoksid kabòn paske yo ka pwodui AC ak yon sifas relativman wo. Akòz gwosè molekil dlo ki pi piti, difizyon li nan estrikti chabon an fèt avèk efikasite. Yo te jwenn ke aktivasyon pa vapè anviwon de a twa fwa pi wo pase diyoksid kabòn ak menm degre konvèsyon an.
Sepandan, apwòch chimik la enplike melanj prekisè a ak ajan aktivasyon (NaOH, KOH, ak FeCl3, elatriye). Ajan aktivasyon sa yo aji kòm oksidan epi tou kòm ajan dezidratan. Nan apwòch sa a, karbonizasyon ak aktivasyon fèt an menm tan nan yon tanperati relativman pi ba 300-500°C konpare ak apwòch fizik la. Kòm rezilta, li afekte dekonpozisyon pirolitik la epi, apre sa, rezilta nan ekspansyon estrikti pore amelyore ak yon gwo sede kabòn. Pi gwo avantaj apwòch chimik la konpare ak apwòch fizik la se egzijans tanperati ki ba, estrikti mikwoporozite ki wo, gwo sifas, ak tan konpleksyon reyaksyon ki minimize.
Yo ka eksplike siperyorite metòd aktivasyon chimik la sou baz yon modèl Kim ak kòlèg li yo te pwopoze [1], dapre ki plizyè mikwodomèn esferik ki responsab fòmasyon mikwopò yo jwenn nan AC a. Yon lòt bò, mezopò yo devlope nan rejyon entèmikwodomèn yo. Eksperimantalman, yo te fòme chabon aktive apati rezin ki baze sou fenòl pa aktivasyon chimik (lè l sèvi avèk KOH) ak fizik (lè l sèvi avèk vapè) (Figi 1). Rezilta yo te montre ke AC sentetize pa aktivasyon KOH te gen yon sifas ki wo, 2878 m2/g, konpare ak 2213 m2/g pa aktivasyon vapè. Anplis de sa, yo te jwenn lòt faktè tankou gwosè pò, sifas, volim mikwopò, ak lajè pò mwayèn pi bon nan kondisyon aktive pa KOH konpare ak aktive pa vapè.
Diferans ki genyen ant AC prepare apati aktivasyon vapè (C6S9) ak aktivasyon KOH (C6K9) respektivman, eksplike an tèm de modèl mikwoestrikti.
Selon gwosè patikil la ak metòd preparasyon an, li ka klase an twa kalite: AC moulu, AC granulaire, ak AC an pèl. AC moulu a fòme ak granules amann ki gen yon gwosè 1 mm ak yon dyamèt mwayèn ant 0.15-0.25 mm. AC granulaire gen yon gwosè relativman pi gwo ak yon sifas ekstèn ki pi piti. Yo itilize AC granulaire pou divès aplikasyon faz likid ak faz gazez selon rapò dimansyon yo. Twazyèm klas la: AC an pèl jeneralman sentetize apati goudwon petwòl ak yon dyamèt ant 0.35 ak 0.8 mm. Li li te ye pou gwo rezistans mekanik li ak ti kontni pousyè li. Li lajman itilize nan aplikasyon kabann fluidize tankou filtrasyon dlo akòz estrikti esferik li.
Dat piblikasyon: 18 jen 2022