Активдештирилген көмүр (AC) жыгачтан, кокос кабыгынан, көмүрдөн жана конустардан жана башкалардан өндүрүлгөн жогорку көзөнөктүүлүгү жана сорбциялык жөндөмү бар жогорку көмүртектүү материалдарды билдирет. AC көптөгөн булгоочу заттарды жок кылуу үчүн ар кандай тармактарда колдонулган көп колдонулган адсорбенттердин бири болуп саналат. суудан жана абадан. AC айыл чарба жана калдык продуктылардан синтезделгендиктен, ал салттуу түрдө колдонулуучу кайра жаралбаган жана кымбат булактарга эң сонун альтернатива болуп чыкты. AC даярдоо үчүн эки негизги процесс, карбонизация жана активдештирүү колдонулат. Биринчи процессте прекурсорлор бардык учуучу компоненттерди сыртка чыгаруу үчүн 400 жана 850°C ортосундагы жогорку температурага дуушар болушат. Жогорку көтөрүлгөн температура прекурсордон суутек, кычкылтек жана азот сыяктуу бардык көмүртек эмес компоненттерди газдар жана чайырлар түрүндө жок кылат. Бул процесс көмүртектүү мазмуну жогору, бирок бетинин аянты жана көзөнөктүүлүгү төмөн көмүрдү пайда кылат. Бирок, экинчи кадам мурда синтезделген чартты активдештирүүнү камтыйт. Активдештирүү процессинде тешикчелердин өлчөмүн көбөйтүүнү үчкө бөлүүгө болот: мурда жетүүгө мүмкүн болбогон тешикчелердин ачылышы, тандап активдештирүү жолу менен жаңы тешикчелердин пайда болушу жана учурдагы тешикчелердин кеңейиши.
Адатта, эки ыкма, физикалык жана химиялык, каалаган бетинин аянтын жана көзөнөктүүлүгүн алуу үчүн жандандыруу үчүн колдонулат. Физикалык активдештирүү аба, көмүр кычкыл газы жана буу сыяктуу кычкылдандыргыч газдардын жардамы менен жогорку температурада (650 жана 900°С арасында) көмүрдөшкөн көмүрдүн активдешүүсүн камтыйт. Көмүр кычкыл газы, адатта, анын таза табиятынан, оңой иштөөсүнөн жана 800°C тегерегине башкарылуучу активдештирүү процессинен улам тандалат. Көмүр кычкыл газын активдештирүү менен бууга салыштырмалуу жогорку тешикчелердин бирдейлигин алууга болот. Бирок, физикалык активдештирүү үчүн, көмүр кычкыл газына салыштырмалуу буу көбүрөөк артыкчылыкка ээ, анткени бетинин аянты салыштырмалуу жогору болгон AC өндүрүлүшү мүмкүн. Суунун молекуласынын көлөмү кичине болгондуктан, анын чардын структурасында диффузиясы натыйжалуу болот. Буу менен активдештирүү бирдей даражадагы конверсиядагы көмүр кычкыл газына караганда эки-үч эсе жогору экени аныкталган.
Бирок, химиялык ыкма прекурсорду активдештирүүчү агенттер (NaOH, KOH жана FeCl3 ж.б.) менен аралаштырууну камтыйт. Бул активдештирүүчү агенттер кычкылдантуучу, ошондой эле суусуздандыруучу агенттер катары иштейт. Бул ыкмада көмүртектештирүү жана активдештирүү физикалык ыкмага салыштырмалуу 300-500°С салыштырмалуу төмөн температурада бир убакта жүргүзүлөт. Натыйжада, ал пиролиттик ажыроо таасирин тийгизет, андан кийин, жакшыртылган тешиктүү структурасын жана жогорку көмүртек түшүмүнүн кеңейишине алып келет. Химиялык ыкманын физикалык ыкмага караганда негизги артыкчылыктары төмөнкү температура талабы, жогорку микропороздук структуралар, чоң беттик аянты жана минималдуу реакциянын бүтүрүү убактысы.
Химиялык активдештирүү ыкмасынын артыкчылыгын Ким жана анын кесиптештери [1] сунуш кылган моделдин негизинде түшүндүрүүгө болот, ага ылайык ACда микротешиктердин пайда болушуна жооптуу ар кандай сфералык микродомендер табылган. Башка жагынан алганда, мезопоралар микродомендик аймактарда өнүккөн. Эксперименттик жол менен алар химиялык (KOH колдонуу) жана физикалык (бууну колдонуу) активдештирүү жолу менен фенол негизиндеги чайырдан активдештирилген көмүрдү түзүшкөн (1-сүрөт). Натыйжалар KOH активдештирүүсү менен синтезделген өзгөрмө токтун үстүңкү аянты 2878 м2/г болгондугун көрсөттү, ал эми буу менен активдештирүү менен 2213 м2/г. Мындан тышкары, тешикчелердин өлчөмү, бетинин аянты, микротешиктердин көлөмү жана орточо тешикчелердин туурасы сыяктуу башка факторлор KOH иштетилген шарттарда буу иштетилгенге салыштырмалуу жакшыраак деп табылган.
Буу активдештирүүдөн даярдалган AC (C6S9) жана KOH активдештирүү (C6K9) ортосундагы айырмачылыктар, тиешелүүлүгүнө жараша, микроструктура модели менен түшүндүрүлөт.
Бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнө жана даярдоо ыкмасына жараша, аны үч түргө бөлүүгө болот: кубатталган AC, гранулдуу AC жана мончок AC. Кубаттуу AC орточо диаметри 0,15-0,25 мм диапазону 1 мм өлчөмүндөгү майда гранулалардан түзүлөт. Гранулдуу AC салыштырмалуу чоңураак өлчөмдө жана азыраак тышкы бетине ээ. Гранулдуу AC ар кандай суюк фаза жана газ фазасы үчүн колдонулат, алардын өлчөм катышына жараша. Үчүнчү класс: мончок AC жалпысынан диаметри 0,35тен 0,8 ммге чейинки мунай чайырынан синтезделет. Ал жогорку механикалык бекемдиги жана чаңдын аздыгы менен белгилүү. Ал тоголок түзүлүшүнөн улам сууну чыпкалоо сыяктуу суюк төшөктө кеңири колдонулат.
Посттун убактысы: 18-июнь-2022