Proceduren för att bearbeta aktivt kol består vanligtvis av en karbonisering följt av en aktivering av kolhaltigt material från vegetabiliskt ursprung.Karbonisering är en värmebehandling vid 400-800°C som omvandlar råvaror till kol genom att minimera innehållet av flyktigt material och öka kolhalten i materialet.Detta ökar materialets styrka och skapar en initial porös struktur som är nödvändig om kolet ska aktiveras.Justering av betingelserna för förkolning kan påverka slutprodukten avsevärt.En ökad förkolningstemperatur ökar reaktiviteten, men minskar samtidigt volymen av närvarande porer.Denna minskade volym av porer beror på en ökning av kondensationen av materialet vid högre förkolningstemperaturer, vilket ger en ökning av mekanisk hållfasthet.Därför blir det viktigt att välja rätt processtemperatur baserat på den önskade förkolningsprodukten.
Dessa oxider diffunderar ut ur kolet vilket resulterar i en partiell förgasning som öppnar porer som tidigare var stängda och vidareutvecklar kolets inre porösa struktur.Vid kemisk aktivering reagerar kolet vid höga temperaturer med ett dehydratiseringsmedel som eliminerar majoriteten av väte och syre från kolstrukturen.Kemisk aktivering kombinerar ofta karboniserings- och aktiveringssteget, men dessa två steg kan fortfarande ske separat beroende på processen.Höga ytareor över 3 000 m2 /g har hittats vid användning av KOH som kemiskt aktiverande medel.
Aktivt kol från olika råvaror.
Förutom att vara ett adsorbent som används för många olika ändamål kan aktivt kol framställas av en mängd olika råvaror, vilket gör det till en otroligt mångsidig produkt som kan tillverkas inom många olika områden beroende på vilken råvara som finns tillgänglig.Några av dessa material inkluderar skal av växter, stenar av frukt, trämaterial, asfalt, metallkarbider, kolsvart, skrotavfall från avloppsvatten och polymerskrot.Olika typer av kol, som redan finns i en 5 kolhaltig form med en utvecklad porstruktur, kan vidarebearbetas för att skapa aktivt kol.Även om aktivt kol kan tillverkas av nästan vilken råvara som helst, är det mest kostnadseffektivt och miljömedvetet att producera aktivt kol från avfallsmaterial.Aktivt kol framställt från kokosnötsskal har visat sig ha höga volymer mikroporer, vilket gör dem till det vanligaste råmaterialet för applikationer där hög adsorptionskapacitet krävs.Sågspån och andra träiga skrotmaterial innehåller också starkt utvecklade mikroporösa strukturer som är bra för adsorption från gasfasen.Att producera aktivt kol från oliv-, plommon-, aprikos- och persikastenar ger mycket homogena adsorbenter med betydande hårdhet, motståndskraft mot nötning och hög mikroporvolym.PVC-skrot kan aktiveras om HCl avlägsnas i förväg och resulterar i ett aktivt kol som är en bra adsorbent för metylenblått.Aktivt kol har till och med framställts från däckskrot.För att skilja mellan det breda utbudet av möjliga prekursorer, blir det nödvändigt att utvärdera de resulterande fysikaliska egenskaperna efter aktivering.Vid val av prekursor är följande egenskaper viktiga: specifik ytarea på porerna, porvolym och porvolymsfördelning, granulernas sammansättning och storlek samt kemisk struktur/karaktär på kolytan.
Att välja rätt prekursor för rätt applikation är mycket viktigt eftersom variation av prekursormaterial gör det möjligt att kontrollera kolets porstruktur.Olika prekursorer innehåller olika mängder makroporer (> 50 nm) som bestämmer deras reaktivitet.Dessa makroporer är inte effektiva för adsorption, men deras närvaro tillåter fler kanaler för att skapa mikroporer under aktivering.Dessutom ger makroporerna fler vägar för adsorbatmolekyler att nå mikroporerna under adsorption.
Posttid: 2022-01-01