Procedura për përpunimin e karbonit të aktivizuar zakonisht përbëhet nga një karbonizim i ndjekur nga një aktivizim i materialit karbonik me origjinë bimore. Karbonizimi është një trajtim termik në 400-800°C i cili shndërron lëndët e para në karbon duke minimizuar përmbajtjen e lëndës së paqëndrueshme dhe duke rritur përmbajtjen e karbonit të materialit. Kjo rrit fortësinë e materialeve dhe krijon një strukturë fillestare poroze e cila është e nevojshme nëse karboni do të aktivizohet. Rregullimi i kushteve të karbonizimit mund të ndikojë ndjeshëm në produktin përfundimtar. Një temperaturë e rritur e karbonizimit rrit reaktivitetin, por në të njëjtën kohë zvogëlon vëllimin e poreve të pranishme. Ky vëllim i zvogëluar i poreve është për shkak të një rritjeje të kondensimit të materialit në temperatura më të larta të karbonizimit, gjë që jep një rritje të fortësisë mekanike. Prandaj, bëhet e rëndësishme të zgjidhni temperaturën e saktë të procesit bazuar në produktin e dëshiruar të karbonizimit.
Këto okside shpërndahen nga karboni duke rezultuar në një gazifikim të pjesshëm i cili hap poret që më parë ishin të mbyllura dhe zhvillon më tej strukturën poroze të brendshme të karbonit. Në aktivizimin kimik, karboni reagon në temperatura të larta me një agjent dehidratues që eliminon shumicën e hidrogjenit dhe oksigjenit nga struktura e karbonit. Aktivizimi kimik shpesh kombinon hapin e karbonizimit dhe të aktivizimit, por këto dy hapa mund të ndodhin veçmas në varësi të procesit. Sipërfaqe të larta mbi 3,000 m2/g janë gjetur kur përdoret KOH si një agjent aktivizues kimik.
Karboni i aktivizuar nga lëndë të para të ndryshme.
Përveçse është një adsorbent që përdoret për shumë qëllime të ndryshme, karboni i aktivizuar mund të prodhohet nga një mori lëndësh të para të ndryshme, duke e bërë atë një produkt tepër të gjithanshëm që mund të prodhohet në shumë zona të ndryshme në varësi të lëndës së parë që është në dispozicion. Disa nga këto materiale përfshijnë guaskat e bimëve, bërthamat e frutave, materialet drunore, asfaltin, karbidet e metaleve, të zezat e karbonit, depozitat e mbeturinave nga ujërat e zeza dhe mbetjet e polimereve. Lloje të ndryshme të qymyrit, të cilat tashmë ekzistojnë në një formë 5 karbonike me një strukturë të zhvilluar poresh, mund të përpunohen më tej për të krijuar karbon të aktivizuar. Megjithëse karboni i aktivizuar mund të prodhohet nga pothuajse çdo lëndë e parë, është më efektive nga ana e kostos dhe e ndërgjegjshme për mjedisin të prodhohet karbon i aktivizuar nga materialet e mbeturinave. Karboni i aktivizuar i prodhuar nga lëvozhgat e kokosit është treguar se ka vëllime të larta mikroporesh, duke i bërë ato lëndën e parë më të përdorur për aplikime ku nevojitet kapacitet i lartë adsorbimi. Tallashi dhe materialet e tjera drunore gjithashtu përmbajnë struktura mikroporoze të zhvilluara fort të cilat janë të mira për adsorbim nga faza e gaztë. Prodhimi i karbonit të aktivizuar nga bërthamat e ullirit, kumbullës, kajsisë dhe pjeshkës jep adsorbentë shumë homogjenë me fortësi të konsiderueshme, rezistencë ndaj gërryerjes dhe vëllim të lartë të mikroporeve. Skrapi i PVC-së mund të aktivizohet nëse HCl hiqet paraprakisht dhe rezulton në një karbon të aktivizuar i cili është një adsorbent i mirë për blunë e metilenit. Karboni i aktivizuar është prodhuar edhe nga skrapin e gomave. Për të dalluar gamën e gjerë të pararendësve të mundshëm, bëhet e nevojshme të vlerësohen vetitë fizike që rezultojnë pas aktivizimit. Kur zgjidhni një pararendës, vetitë e mëposhtme janë të rëndësishme: sipërfaqja specifike e poreve, vëllimi i poreve dhe shpërndarja e vëllimit të poreve, përbërja dhe madhësia e granulave, dhe struktura/karakteri kimik i sipërfaqes së karbonit.
Zgjedhja e pararendësit të duhur për aplikimin e duhur është shumë e rëndësishme sepse ndryshimi i materialeve pararendëse lejon kontrollin e strukturës së poreve të karbonit. Pararendës të ndryshëm përmbajnë sasi të ndryshme makroporesh (> 50 nm), të cilat përcaktojnë reaktivitetin e tyre. Këto makropore nuk janë efektive për adsorbim, por prania e tyre lejon më shumë kanale për krijimin e mikroporeve gjatë aktivizimit. Përveç kësaj, makroporet ofrojnë më shumë shtigje për molekulat e adsorbatit për të arritur mikroporet gjatë adsorbimit.
Koha e postimit: 01 Prill 2022