El procediment de processament de carbó activat consisteix típicament en una carbonització seguida d'una activació de material carbònic d'origen vegetal.La carbonització és un tractament tèrmic a 400-800 °C que converteix les matèries primeres en carboni minimitzant el contingut de matèria volàtil i augmentant el contingut de carboni del material.Això augmenta la resistència dels materials i crea una estructura porosa inicial que és necessària per activar el carbó.L'ajust de les condicions de carbonització pot afectar significativament el producte final.Un augment de la temperatura de carbonització augmenta la reactivitat, però al mateix temps disminueix el volum dels porus presents.Aquesta disminució del volum de porus es deu a un augment de la condensació del material a temperatures més altes de carbonització que produeix un augment de la resistència mecànica.Per tant, és important escollir la temperatura de procés correcta en funció del producte de carbonització desitjat.
Aquests òxids es difonen fora del carboni donant lloc a una gasificació parcial que obre els porus que estaven tancats anteriorment i desenvolupa encara més l'estructura porosa interna del carboni.En l'activació química, el carboni reacciona a altes temperatures amb un agent deshidratant que elimina la majoria d'hidrogen i oxigen de l'estructura del carboni.L'activació química sovint combina l'etapa de carbonització i d'activació, però aquests dos passos encara es poden produir per separat segons el procés.S'han trobat grans superfícies superiors a 3.000 m2 /g quan s'utilitza KOH com a agent activador químic.
Carbó actiu a partir de diferents matèries primeres.
A més de ser un adsorbent utilitzat per a molts propòsits diferents, el carbó activat es pot produir a partir d'una gran quantitat de matèries primeres diferents, el que el converteix en un producte increïblement versàtil que es pot produir en moltes àrees diferents segons la matèria primera disponible.Alguns d'aquests materials inclouen closques de plantes, pinyols de fruites, materials llenyosos, asfalt, carburs metàl·lics, negres de carboni, dipòsits de residus de residus d'aigües residuals i restes de polímers.Diferents tipus de carbó, que ja existeixen en forma de 5 carbonis amb una estructura de porus desenvolupada, es poden processar més per crear carbó actiu.Tot i que el carbó activat es pot produir a partir de gairebé qualsevol matèria primera, és més rendible i respectuós amb el medi ambient produir carbó activat a partir de materials de rebuig.S'ha demostrat que els carbons activats produïts a partir de closques de coco tenen grans volums de microporos, la qual cosa els converteix en la matèria primera més utilitzada per a aplicacions on es necessita una gran capacitat d'adsorció.La serradures i altres materials de ferralla llenyosa també contenen estructures microporoses fortament desenvolupades que són bones per a l'adsorció de la fase gasosa.La producció de carbó activat a partir de pinyols d'oliva, pruna, albercoc i préssec produeix adsorbents altament homogenis amb una duresa important, resistència a l'abrasió i un gran volum de microporos.La ferralla de PVC es pot activar si s'elimina prèviament l'HCl i resulta en un carbó actiu que és un bon adsorbent per al blau de metilè.Fins i tot s'han produït carbó actiu a partir de ferralla de pneumàtics.Per distingir entre l'ampli ventall de possibles precursors, es fa necessari avaluar les propietats físiques resultants després de l'activació.A l'hora d'escollir un precursor són importants les propietats següents: superfície específica dels porus, volum de porus i distribució del volum de porus, composició i mida dels grànuls i estructura/caràcter químic de la superfície del carboni.
Escollir el precursor correcte per a l'aplicació correcta és molt important perquè la variació dels materials precursors permet controlar l'estructura dels porus del carboni.Els diferents precursors contenen quantitats variables de macroporos (> 50 nm) que determinen la seva reactivitat.Aquests macroporos no són efectius per a l'adsorció, però la seva presència permet més canals per a la creació de microporus durant l'activació.A més, els macroporos proporcionen més camins perquè les molècules d'adsorbat arribin als microporus durant l'adsorció.
Hora de publicació: 01-abril-2022