Ang pamamaraan para sa pagproseso ng activated carbon ay karaniwang binubuo ng isang carbonization na sinusundan ng isang activation ng carbonaceous na materyal mula sa pinagmulan ng gulay. Ang carbonization ay isang heat treatment sa 400-800°C na nagko-convert ng mga hilaw na materyales sa carbon sa pamamagitan ng pagliit ng nilalaman ng volatile matter at pagtaas ng carbon content ng materyal. Pinatataas nito ang lakas ng mga materyales at lumilikha ng isang paunang buhaghag na istraktura na kinakailangan kung ang carbon ay isaaktibo. Ang pagsasaayos ng mga kondisyon ng carbonization ay maaaring makaapekto nang malaki sa panghuling produkto. Ang pagtaas ng temperatura ng carbonization ay nagpapataas ng reaktibiti, ngunit sa parehong oras ay binabawasan ang dami ng mga pores na naroroon. Ang nabawasan na dami ng mga pores ay dahil sa pagtaas ng condensation ng materyal sa mas mataas na temperatura ng carbonization na nagbubunga ng pagtaas ng mekanikal na lakas. Samakatuwid, nagiging mahalaga na piliin ang tamang temperatura ng proseso batay sa nais na produkto ng carbonization.
Ang mga oxide na ito ay nagkakalat sa labas ng carbon na nagreresulta sa isang bahagyang gasification na nagbubukas ng mga pores na dating sarado at higit na nabubuo ang mga carbon na panloob na buhaghag na istraktura. Sa chemical activation, ang carbon ay nire-react sa mataas na temperatura gamit ang isang dehydrating agent na nag-aalis ng karamihan ng hydrogen at oxygen mula sa carbon structure. Madalas na pinagsasama ng chemical activation ang carbonization at activation step, ngunit ang dalawang hakbang na ito ay maaari pa ring mangyari nang magkahiwalay depende sa proseso. Ang mga matataas na lugar sa ibabaw na higit sa 3,000 m2 /g ay natagpuan kapag gumagamit ng KOH bilang isang kemikal na nagpapaaktibong ahente.
Activated Carbon mula sa Iba't ibang Raw Materials.
Bilang karagdagan sa pagiging isang adsorbent na ginagamit para sa maraming iba't ibang mga layunin, ang activated carbon ay maaaring gawin mula sa maraming iba't ibang mga hilaw na materyales, na ginagawa itong isang hindi kapani-paniwalang maraming nalalaman na produkto na maaaring gawin sa maraming iba't ibang mga lugar depende sa kung anong hilaw na materyal ang magagamit. Ang ilan sa mga materyales na ito ay kinabibilangan ng mga shell ng halaman, ang mga bato ng prutas, woody materials, aspalto, metal carbide, carbon blacks, scrap waste deposits mula sa dumi sa alkantarilya, at polymer scrap. Ang iba't ibang uri ng karbon, na mayroon na sa 5 carbonaceous form na may nabuong pore structure, ay maaaring maproseso pa upang makalikha ng activated carbon. Kahit na ang activated carbon ay maaaring gawin mula sa halos anumang hilaw na materyal, ito ay pinaka-epektibo sa gastos at nakakaalam sa kapaligiran upang makagawa ng activated carbon mula sa mga basurang materyales. Ang mga activated carbon na ginawa mula sa mga bao ng niyog ay ipinakita na may mataas na dami ng micropores, na ginagawa itong pinakakaraniwang ginagamit na hilaw na materyal para sa mga aplikasyon kung saan kailangan ang mataas na kapasidad ng adsorption. Ang sawdust at iba pang woody scrap na materyales ay naglalaman din ng malakas na nabuong microporous na istruktura na mabuti para sa adsorption mula sa gas phase. Ang paggawa ng activated carbon mula sa olive, plum, apricot, at peach na mga bato ay nagbubunga ng lubos na homogenous na adsorbents na may malaking tigas, paglaban sa abrasion at mataas na micropore volume. Maaaring i-activate ang PVC scrap kung inalis muna ang HCl, at magreresulta sa isang activated carbon na isang magandang adsorbent para sa methylene blue. Ang mga aktibong carbon ay ginawa pa nga mula sa gulong scrap. Upang matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng malawak na hanay ng mga posibleng precursor, kinakailangan na suriin ang mga resultang pisikal na katangian pagkatapos ng pag-activate. Kapag pumipili ng precursor, ang mga sumusunod na katangian ay mahalaga: tiyak na lugar sa ibabaw ng mga pores, dami ng pore at pamamahagi ng pore volume, komposisyon at laki ng mga butil, at istruktura/karakter ng kemikal ng ibabaw ng carbon.
Ang pagpili ng tamang precursor para sa tamang aplikasyon ay napakahalaga dahil ang pagkakaiba-iba ng mga precursor na materyales ay nagbibigay-daan para sa pagkontrol sa carbons pore structure. Ang iba't ibang mga precursor ay naglalaman ng iba't ibang dami ng mga macropores (> 50 nm,) na 6 tumutukoy sa kanilang reaktibidad. Ang mga macropores na ito ay hindi epektibo para sa adsorption, ngunit ang kanilang presensya ay nagbibigay-daan sa higit pang mga channel para sa paglikha ng mga micropores sa panahon ng pag-activate. Bilang karagdagan, ang mga macropores ay nagbibigay ng higit pang mga landas para sa mga molekula ng adsorbate upang maabot ang mga micropores sa panahon ng adsorption.
Oras ng post: Abr-01-2022