Aktivləşdirilmiş karbonun emalı proseduru adətən bitki mənşəli karbon tərkibli materialın aktivləşdirilməsi ilə müşayiət olunan karbonlaşmadan ibarətdir. Karbonlaşma, uçucu maddələrin miqdarını minimuma endirməklə və materialın karbon tərkibini artırmaqla xammalı karbona çevirən 400-800°C-də istilik emalıdır. Bu, materialın möhkəmliyini artırır və karbonun aktivləşdirilməsi üçün zəruri olan ilkin məsaməli struktur yaradır. Karbonlaşma şərtlərinin tənzimlənməsi son məhsula əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. Karbonlaşma temperaturunun artması reaktivliyi artırır, eyni zamanda mövcud məsamələrin həcmini azaldır. Məsamələrin həcminin azalması, karbonlaşmanın daha yüksək temperaturlarında materialın kondensasiyasının artması ilə əlaqədardır ki, bu da mexaniki möhkəmliyin artmasına səbəb olur. Buna görə də, istənilən karbonlaşma məhsuluna əsasən düzgün proses temperaturunu seçmək vacibdir.
Bu oksidlər karbondan diffuziya yolu ilə çıxarılır və nəticədə əvvəllər bağlanmış məsamələri açan və karbonların daxili məsaməli quruluşunu daha da inkişaf etdirən qismən qazlaşma baş verir. Kimyəvi aktivləşmədə karbon yüksək temperaturda karbon strukturundan hidrogen və oksigenin çox hissəsini xaric edən susuzlaşdırıcı maddə ilə reaksiyaya girir. Kimyəvi aktivləşmə tez-tez karbonlaşma və aktivləşmə mərhələsini birləşdirir, lakin bu iki mərhələ prosesdən asılı olaraq ayrı-ayrılıqda baş verə bilər. KOH-u kimyəvi aktivləşdirici vasitə kimi istifadə edərkən 3000 m2/q-dan çox yüksək səth sahələri aşkar edilmişdir.
Müxtəlif xammallardan aktivləşdirilmiş karbon.
Aktivləşdirilmiş karbon bir çox müxtəlif məqsədlər üçün istifadə edilən adsorbent olmaqla yanaşı, müxtəlif xammallardan istehsal edilə bilər ki, bu da onu mövcud xammaldan asılı olaraq bir çox müxtəlif sahələrdə istehsal edilə bilən inanılmaz dərəcədə çox yönlü bir məhsul halına gətirir. Bu materiallardan bəzilərinə bitki qabıqları, meyvə çəyirdəkləri, oduncaq materialları, asfalt, metal karbidləri, karbon qaraları, kanalizasiya tullantılarının tullantıları və polimer qırıntıları daxildir. İnkişaf etmiş məsamə quruluşuna malik 5 karbonlu formada artıq mövcud olan müxtəlif növ kömürlər aktivləşdirilmiş karbon yaratmaq üçün əlavə emal edilə bilər. Aktivləşdirilmiş karbon demək olar ki, hər hansı bir xammaldan istehsal oluna bilsə də, tullantı materiallardan aktivləşdirilmiş karbon istehsal etmək ən səmərəli və ekoloji cəhətdən səmərəlidir. Hindistancevizi qabıqlarından istehsal olunan aktivləşdirilmiş karbonların yüksək həcmdə mikroməsamələrə malik olduğu göstərilmişdir ki, bu da onları yüksək adsorbsiya qabiliyyətinin tələb olunduğu tətbiqlər üçün ən çox istifadə edilən xammal halına gətirir. Yonqar və digər oduncaq qırıntıları materialları həmçinin qaz fazasından adsorbsiya üçün yaxşı olan güclü inkişaf etmiş mikroməsaməli strukturlara malikdir. Zeytun, gavalı, ərik və şaftalı çəyirdəklərindən aktivləşdirilmiş karbon istehsal etmək, əhəmiyyətli dərəcədə sərtliyə, aşınmaya davamlılığa və yüksək mikroməsamə həcminə malik yüksək homogen adsorbentlər verir. HCl əvvəlcədən çıxarıldıqda PVC qırıntıları aktivləşdirilə bilər və nəticədə metilen mavisi üçün yaxşı adsorbent olan aktivləşdirilmiş karbon yaranır. Aktivləşdirilmiş karbonlar hətta təkər qırıntılarından da istehsal edilmişdir. Mümkün prekursorların geniş çeşidini ayırd etmək üçün aktivləşdirildikdən sonra yaranan fiziki xüsusiyyətləri qiymətləndirmək lazımdır. Prekursor seçərkən aşağıdakı xüsusiyyətlər vacibdir: məsamələrin xüsusi səth sahəsi, məsamə həcmi və məsamə həcminin paylanması, qranulların tərkibi və ölçüsü, eləcə də karbon səthinin kimyəvi quruluşu/xarakteri.
Düzgün tətbiq üçün düzgün prekursorun seçilməsi çox vacibdir, çünki prekursor materiallarının müxtəlifliyi karbonların məsamə quruluşunu idarə etməyə imkan verir. Müxtəlif prekursorlar müxtəlif miqdarda makroməsamələrə (> 50 nm) malikdir ki, bu da onların reaktivliyini müəyyən edir. Bu makroməsamələri adsorbsiya üçün effektiv deyil, lakin onların mövcudluğu aktivləşmə zamanı mikroməsamələrin yaradılması üçün daha çox kanal yaratmağa imkan verir. Bundan əlavə, makroməsamələri adsorbsiya zamanı adsorbat molekullarının mikroməsamələrə çatması üçün daha çox yol təmin edir.
Yazı vaxtı: 01 aprel 2022