Ang proseso ng pagproseso ng activated carbon ay karaniwang binubuo ng carbonization na sinusundan ng pag-activate ng carbonaceous material na nagmula sa halaman. Ang carbonization ay isang heat treatment sa 400-800°C na nagko-convert ng mga hilaw na materyales sa carbon sa pamamagitan ng pagbabawas ng nilalaman ng volatile matter at pagpapataas ng nilalaman ng carbon ng materyal. Pinapataas nito ang lakas ng materyales at lumilikha ng panimulang porous structure na kinakailangan kung nais i-activate ang carbon. Ang pagsasaayos ng mga kondisyon ng carbonization ay maaaring makaapekto nang malaki sa huling produkto. Ang pagtaas ng temperatura ng carbonization ay nagpapataas ng reactivity, ngunit kasabay nito ay binabawasan ang dami ng mga pores na naroroon. Ang nabawasang dami ng mga pores na ito ay dahil sa pagtaas ng condensation ng materyal sa mas mataas na temperatura ng carbonization na nagbubunga ng pagtaas sa mekanikal na lakas. Samakatuwid, nagiging mahalaga na piliin ang tamang temperatura ng proseso batay sa ninanais na produkto ng carbonization.
Ang mga oksidong ito ay kumakalat palabas ng carbon na nagreresulta sa bahagyang gasipikasyon na nagbubukas ng mga butas na dating sarado at lalong nagpapaunlad sa panloob na porous na istraktura ng carbon. Sa kemikal na pag-activate, ang carbon ay nirereact sa mataas na temperatura gamit ang isang dehydrating agent na nag-aalis ng karamihan ng hydrogen at oxygen mula sa istraktura ng carbon. Kadalasang pinagsasama ng kemikal na pag-activate ang hakbang ng carbonization at activation, ngunit ang dalawang hakbang na ito ay maaari pa ring mangyari nang magkahiwalay depende sa proseso. Mataas na surface area na higit sa 3,000 m2/g ang natagpuan kapag ginagamit ang KOH bilang isang kemikal na nagpapagana ng ahente.
Aktibong Carbon mula sa Iba't Ibang Hilaw na Materyales.
Bukod sa pagiging isang adsorbent na ginagamit para sa maraming iba't ibang layunin, ang activated carbon ay maaaring gawin mula sa napakaraming iba't ibang hilaw na materyales, kaya isa itong napaka-versatile na produkto na maaaring gawin sa maraming iba't ibang lugar depende sa kung anong hilaw na materyales ang makukuha. Ang ilan sa mga materyales na ito ay kinabibilangan ng mga shell ng halaman, mga bato ng prutas, mga materyales na gawa sa kahoy, aspalto, metal carbide, carbon black, mga deposito ng scrap waste mula sa dumi sa alkantarilya, at mga polymer scrap. Ang iba't ibang uri ng karbon, na umiiral na sa 5 carbonaceous na anyo na may nabuo na pore structure, ay maaaring iproseso pa upang lumikha ng activated carbon. Bagama't ang activated carbon ay maaaring gawin mula sa halos anumang hilaw na materyales, ito ay pinaka-epektibo sa gastos at may malasakit sa kapaligiran na gumawa ng activated carbon mula sa mga basurang materyales. Ang mga activated carbon na ginawa mula sa mga shell ng niyog ay naipakita na may mataas na volume ng micropores, kaya ang mga ito ang pinakakaraniwang ginagamit na hilaw na materyal para sa mga aplikasyon kung saan kinakailangan ang mataas na kapasidad ng adsorption. Ang sawdust at iba pang mga scrap material na gawa sa kahoy ay naglalaman din ng malakas na nabuo na microporous structures na mabuti para sa adsorption mula sa gas phase. Ang paggawa ng activated carbon mula sa mga bato ng olibo, plum, aprikot, at peach ay nagbubunga ng mga adsorbent na may mataas na homogenous na tigas, resistensya sa abrasion, at mataas na micropore volume. Maaaring ma-activate ang PVC scrap kung aalisin muna ang HCl, at magreresulta ito sa isang activated carbon na isang mahusay na adsorbent para sa methylene blue. Nakagawa na rin ng mga activated carbon mula sa mga scrap ng gulong. Upang matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng malawak na hanay ng mga posibleng precursor, kinakailangang suriin ang mga nagresultang pisikal na katangian pagkatapos ng activation. Kapag pumipili ng precursor, ang mga sumusunod na katangian ay mahalaga: tiyak na surface area ng mga pores, pore volume at pore volume distribution, komposisyon at laki ng mga granule, at kemikal na istruktura/karakter ng ibabaw ng carbon.
Napakahalaga ng pagpili ng tamang precursor para sa tamang aplikasyon dahil ang pagkakaiba-iba ng mga materyales ng precursor ay nagbibigay-daan sa pagkontrol sa istruktura ng butas ng mga carbon. Ang iba't ibang precursor ay naglalaman ng iba't ibang dami ng macropores (> 50 nm,) na siyang nagtatakda ng kanilang reaktibiti. Ang mga macropores na ito ay hindi epektibo para sa adsorption, ngunit ang kanilang presensya ay nagbibigay-daan sa mas maraming channel para sa paglikha ng mga micropores habang isinasagawa ang activation. Bukod pa rito, ang mga macropores ay nagbibigay ng mas maraming landas para sa mga adsorbate molecule upang maabot ang mga micropores habang isinasagawa ang adsorption.
Oras ng pag-post: Abr-01-2022