सक्रिय कार्बन (एसी) ले काठ, नरिवलको बोक्रा, कोइला र शंकु आदिबाट उत्पादित उच्च सच्छिद्रता र सोर्प्शन क्षमता भएका उच्च कार्बोनेसियस पदार्थहरूलाई बुझाउँछ। एसी पानी र हावा निकायहरूबाट असंख्य प्रदूषकहरू हटाउन विभिन्न उद्योगहरूमा प्रयोग हुने बारम्बार प्रयोग हुने सोर्बेन्टहरू मध्ये एक हो। कृषि र फोहोर उत्पादनहरूबाट संश्लेषित एसी भएकोले, यो परम्परागत रूपमा प्रयोग हुने गैर-नवीकरणीय र महँगो स्रोतहरूको लागि एक उत्कृष्ट विकल्प साबित भएको छ। एसीको तयारीको लागि, दुई आधारभूत प्रक्रियाहरू, कार्बनाइजेशन र सक्रियता प्रयोग गरिन्छ। पहिलो प्रक्रियामा, सबै वाष्पशील घटकहरू बाहिर निकाल्नको लागि अग्रदूतहरूलाई ४०० र ८५० डिग्री सेल्सियस बीचको उच्च तापक्रममा राखिन्छ। उच्च उच्च तापक्रमले अग्रदूतबाट हाइड्रोजन, अक्सिजन र नाइट्रोजन जस्ता सबै गैर-कार्बन घटकहरूलाई ग्यास र टारको रूपमा हटाउँछ। यो प्रक्रियाले उच्च-कार्बन सामग्री तर कम सतह क्षेत्रफल र सच्छिद्रता भएको चार उत्पादन गर्दछ। यद्यपि, दोस्रो चरणमा पहिले संश्लेषित चारको सक्रियता समावेश छ। सक्रियता प्रक्रियाको क्रममा छिद्रहरूको आकार वृद्धिलाई तीन भागमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ: पहिले पहुँचयोग्य नभएका छिद्रहरू खोल्ने, चयनात्मक सक्रियताद्वारा नयाँ छिद्रहरूको विकास गर्ने, र अवस्थित छिद्रहरूको चौडा बनाउने।
सामान्यतया, इच्छित सतह क्षेत्रफल र छिद्र प्राप्त गर्न सक्रियताको लागि दुई दृष्टिकोणहरू, भौतिक र रासायनिक, प्रयोग गरिन्छ। भौतिक सक्रियतामा उच्च तापक्रम (६५० र ९०० डिग्री सेल्सियस बीच) मा हावा, कार्बन डाइअक्साइड र स्टीम जस्ता अक्सिडाइजिंग ग्यासहरू प्रयोग गरेर कार्बनाइज्ड चारको सक्रियता समावेश हुन्छ। कार्बन डाइअक्साइड सामान्यतया यसको शुद्ध प्रकृति, सजिलो ह्यान्डलिङ, र ८०० डिग्री सेल्सियस वरिपरि नियन्त्रणयोग्य सक्रियता प्रक्रियाको कारणले रुचाइन्छ। स्टीमको तुलनामा कार्बन डाइअक्साइड सक्रियतासँग उच्च छिद्र एकरूपता प्राप्त गर्न सकिन्छ। यद्यपि, भौतिक सक्रियताको लागि, कार्बन डाइअक्साइडको तुलनामा स्टीम धेरै रुचाइन्छ किनभने अपेक्षाकृत उच्च सतह क्षेत्रफल भएको एसी उत्पादन गर्न सकिन्छ। पानीको सानो अणु आकारको कारण, चारको संरचना भित्र यसको प्रसार कुशलतापूर्वक हुन्छ। स्टीमद्वारा सक्रियता समान डिग्री रूपान्तरण भएको कार्बन डाइअक्साइड भन्दा लगभग दुई देखि तीन गुणा बढी पाइएको छ।
यद्यपि, रासायनिक दृष्टिकोणमा सक्रिय एजेन्टहरू (NaOH, KOH, र FeCl3, आदि) सँग पूर्ववर्ती मिश्रण समावेश छ। यी सक्रिय एजेन्टहरूले अक्सिडेन्टका साथै निर्जलीकरण एजेन्टहरूको रूपमा काम गर्छन्। यस दृष्टिकोणमा, भौतिक दृष्टिकोणको तुलनामा तुलनात्मक रूपमा कम तापक्रम ३००-५०० डिग्री सेल्सियसमा कार्बनाइजेशन र सक्रियता एकैसाथ गरिन्छ। फलस्वरूप, यसले पाइरोलाइटिक विघटनलाई असर गर्छ र त्यसपछि, सुधारिएको छिद्रपूर्ण संरचनाको विस्तार र उच्च कार्बन उपजमा परिणाम दिन्छ। भौतिक दृष्टिकोणको तुलनामा रासायनिकको प्रमुख फाइदाहरू कम तापक्रम आवश्यकता, उच्च माइक्रोपोरोसिटी संरचना, ठूलो सतह क्षेत्र, र न्यूनतम प्रतिक्रिया पूरा समय हुन्।
रासायनिक सक्रियता विधिको श्रेष्ठता किम र उनका सहकर्मीहरू [1] द्वारा प्रस्तावित मोडेलको आधारमा व्याख्या गर्न सकिन्छ जस अनुसार AC मा माइक्रोपोरहरूको गठनको लागि जिम्मेवार विभिन्न गोलाकार माइक्रोडोमेनहरू पाइन्छन्। अर्कोतर्फ, मेसोपोरहरू इन्टरमाइक्रोडोमेन क्षेत्रहरूमा विकसित हुन्छन्। प्रयोगात्मक रूपमा, तिनीहरूले रासायनिक (KOH प्रयोग गरेर) र भौतिक (स्टीम प्रयोग गरेर) सक्रियता (चित्र १) द्वारा फिनोल-आधारित रेजिनबाट सक्रिय कार्बन बनाए। परिणामहरूले देखाए कि KOH सक्रियता द्वारा संश्लेषित AC मा स्टीम सक्रियता द्वारा 2213 m2/g को तुलनामा 2878 m2/g को उच्च सतह क्षेत्रफल थियो। थप रूपमा, स्टीम सक्रियताको तुलनामा छिद्र आकार, सतह क्षेत्र, माइक्रोपोर भोल्युम, र औसत छिद्र चौडाइ जस्ता अन्य कारकहरू सबै KOH-सक्रिय अवस्थाहरूमा राम्रो पाइए।
स्टीम एक्टिभेसन (C6S9) र KOH एक्टिभेसन (C6K9) बाट तयार पारिएको AC बीचको भिन्नताहरू क्रमशः माइक्रोस्ट्रक्चर मोडेलको सन्दर्भमा व्याख्या गरिएको छ।
कण आकार र तयारी विधिको आधारमा, यसलाई तीन प्रकारमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ: संचालित एसी, दानेदार एसी, र मनका एसी। संचालित एसी १ मिमी आकारको मसिना दानाहरूबाट बनेको हुन्छ जसको औसत व्यास ०.१५-०.२५ मिमी हुन्छ। दानेदार एसीको आकार तुलनात्मक रूपमा ठूलो हुन्छ र बाह्य सतह क्षेत्रफल कम हुन्छ। दानेदार एसीहरू तिनीहरूको आयाम अनुपातमा निर्भर गर्दै विभिन्न तरल चरण र ग्यास चरण अनुप्रयोगहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ। तेस्रो वर्ग: मनका एसी सामान्यतया ०.३५ देखि ०.८ मिमी सम्मको व्यासको साथ पेट्रोलियम पिचबाट संश्लेषित गरिन्छ। यो यसको उच्च मेकानिकल शक्ति र कम धुलो सामग्रीको लागि परिचित छ। यसको गोलाकार संरचनाको कारणले गर्दा पानी निस्पंदन जस्ता तरल पदार्थयुक्त बेड अनुप्रयोगहरूमा यसको व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
पोस्ट समय: जुन-१८-२०२२