Erogba ti a mu ṣiṣẹ (AC) tọka si awọn ohun elo carbonaceous giga ti o ni agbara porosity giga ati gbigba lati inu igi, awọn ikarahun agbọn, edu, ati awọn konu, ati bẹbẹ lọ. AC jẹ ọkan ninu awọn adsorbents ti a lo nigbagbogbo ni awọn ile-iṣẹ oriṣiriṣi fun yiyọkuro ọpọlọpọ awọn idoti lati inu awọn ara omi ati afẹfẹ. Lati igba ti AC ti a ṣe lati inu awọn ọja ogbin ati egbin, o ti fihan pe o jẹ yiyan nla si awọn orisun ti a ko le ṣe atunṣe ati gbowolori ti a lo ni aṣa. Fun igbaradi AC, awọn ilana ipilẹ meji, carbonization ati imuṣiṣẹ, ni a lo. Ninu ilana akọkọ, awọn precursors ni a fi awọn iwọn otutu giga han, laarin 400 ati 850°C, lati le jade gbogbo awọn eroja iyipada. Iwọn otutu giga giga yọ gbogbo awọn paati ti kii ṣe carbon kuro ninu precursor bii hydrogen, oxygen, ati nitrogen ni irisi awọn gaasi ati awọn tars. Ilana yii n ṣe agbejade char ti o ni akoonu carbon giga ṣugbọn agbegbe dada kekere ati porosity. Sibẹsibẹ, igbesẹ keji ni imuṣiṣẹ ti char ti a ti ṣe tẹlẹ. A le pín ìwọ̀n ihò sí mẹ́ta nígbà tí a bá ń ṣe iṣẹ́ náà: ṣíṣí àwọn ihò tí a kò lè rí tẹ́lẹ̀, ìdàgbàsókè ihò tuntun nípa ṣíṣí àwọn ihò tí a yàn, àti fífẹ̀ àwọn ihò tí ó wà tẹ́lẹ̀.
Lọ́pọ̀ ìgbà, ọ̀nà méjì, ti ara àti ti kẹ́míkà, ni a máa ń lò fún ìṣiṣẹ́ láti gba agbègbè ojú ilẹ̀ tí a fẹ́ àti ihò tí ó fẹ́. Ìṣiṣẹ́ ara jẹ́ ìṣiṣẹ́ char tí a ti sọ di carbonized nípa lílo àwọn gáàsì oxidizing bíi afẹ́fẹ́, carbon dioxide, àti steam ní ìwọ̀n otútù gíga (láàrín 650 àti 900°C). A sábà máa ń fẹ́ràn carbon dioxide nítorí ìwà mímọ́ rẹ̀, ìtọ́jú rẹ̀ rọrùn, àti ìlànà ìṣiṣẹ́ tí a lè ṣàkóso ní àyíká 800°C. A lè rí ìṣọ̀kan ihò gíga pẹ̀lú ìṣiṣẹ́ carbon dioxide ní ìfiwéra pẹ̀lú steam. Síbẹ̀síbẹ̀, fún ìṣiṣẹ́ ara, steam jẹ́ ohun tí a fẹ́ràn jùlọ ní ìfiwéra pẹ̀lú carbon dioxide nítorí pé AC pẹ̀lú agbègbè ojú ilẹ̀ tí ó ga jùlọ ni a lè ṣe. Nítorí ìwọ̀n molecule kékeré ti omi, ìtànkálẹ̀ rẹ̀ nínú ìṣètò char ń ṣẹlẹ̀ lọ́nà tí ó dára. A ti rí i pé ìṣiṣẹ́ nípasẹ̀ steam jẹ́ ní ìlọ́po méjì sí mẹ́ta tí ó ga ju carbon dioxide lọ pẹ̀lú ìwọ̀n ìyípadà kan náà.
Sibẹsibẹ, ọna kemikali ni lati dapọ awọn ohun elo ti n mu ṣiṣẹ pọ mọ awọn ohun elo ti n mu ṣiṣẹ (NaOH, KOH, ati FeCl3, ati bẹbẹ lọ). Awọn ohun elo ti n mu ṣiṣẹ wọnyi n ṣiṣẹ bi awọn ohun elo oxidants ati awọn ohun elo ti n mu omi kuro. Ninu ọna yii, a ṣe carbonization ati imuṣiṣẹ ni akoko kanna ni iwọn otutu ti o kere ju 300-500°C ni akawe si ọna ti ara. Nitori naa, o ni ipa lori ibajẹ pyrolytic ati, lẹhinna, o yorisi imugboroosi ti eto iho ti o dara si ati iṣelọpọ erogba giga. Awọn anfani pataki ti ọna kemikali lori ọna ti ara ni ibeere iwọn otutu kekere, awọn ẹya microporosity giga, agbegbe oju ilẹ nla, ati akoko ipari iṣe ti o dinku.
A le ṣalaye agbara ọna imuṣiṣẹ kemikali lori ipilẹ awoṣe ti Kim ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ dabaa [1] gẹgẹbi eyiti a rii awọn agbegbe microdomain onigun mẹrin ti o ni iduro fun dida awọn micropores ni AC. Ni apa keji, awọn mesopores ni a dagbasoke ni awọn agbegbe intermicrodomain. Ni idanwo, wọn ṣẹda erogba ti a mu ṣiṣẹ lati inu resin ti o da lori phenol nipasẹ kemikali (lilo KOH) ati imuṣiṣẹ ti ara (lilo steam) (Aworan 1). Awọn abajade fihan pe AC ti a ṣe nipasẹ imuṣiṣẹ KOH ni agbegbe oju ilẹ giga ti 2878 m2/g ni akawe si 2213 m2/g nipasẹ imuṣiṣẹ steam. Ni afikun, awọn ifosiwewe miiran bii iwọn iho, agbegbe oju ilẹ, iwọn micropore, ati iwọn iho apapọ ni a rii pe o dara julọ ni awọn ipo imuṣiṣẹ KOH ni akawe si imuṣiṣẹ steam.
Àwọn ìyàtọ̀ láàrín AC tí a ṣe láti ìṣiṣẹ́ steam (C6S9) àti ìṣiṣẹ́ KOH (C6K9), lẹ́sẹẹsẹ, ni a ṣàlàyé ní àwọn ìlànà ti àwòṣe microstructure.
Ní ìbámu pẹ̀lú ìwọ̀n àti ọ̀nà tí a gbà ń ṣe é, a lè pín in sí oríṣi mẹ́ta: AC tí a fi agbára ṣe, AC tí a fi agbára ṣe, àti AC tí a fi agbára ṣe. AC tí a fi agbára ṣe ni a ń ṣẹ̀dá láti inú àwọn granules tí ó ní ìwọ̀n 1 mm pẹ̀lú ìwọ̀n ìlà àárín tí ó jẹ́ 0.15-0.25 mm. AC tí a fi agbára ṣe ní ìfiwéra tóbi jù àti agbègbè ojú tí ó kéré sí i. A ń lo AC tí a fi agbára ṣe fún onírúurú ìpele omi àti ìpele gaseous, ó sinmi lórí ìwọ̀n wọn. Ìpele kẹta: A sábà máa ń ṣe AC tí a fi agbára ṣe láti inú epo petroleum pẹ̀lú ìwọ̀n tí ó wà láti 0.35 sí 0.8 mm. A mọ̀ ọ́n fún agbára ẹ̀rọ gíga rẹ̀ àti ìwọ̀n eruku tí ó kéré. A ń lò ó ní pàtápàtá nínú àwọn ohun èlò ìbusùn tí a fi omi ṣe bíi ìfọ́ omi nítorí ìṣètò rẹ̀.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹfà-18-2022