U carbone attivatu (AC) si riferisce à i materiali altamente carbonati chì anu una alta porosità è capacità di sorption prudutte da u legnu, cunchiglia di coccu, carbone è coni, etc. AC hè unu di l'adsorbenti spessu usati in diverse industrie per a rimuzione di numerosi contaminanti. da i corpi d'acqua è di l'aria.Dapoi, AC sintetizzati da i prudutti agriculi è di i rifiuti, hà dimustratu esse una grande alternativa à e fonti non rinnuvevuli è caru tradiziunali usate.Per a preparazione di AC, sò usati dui prucessi basi, carbonizazione è attivazione.In u primu prucessu, i precursori sò sottumessi à alte temperature, trà 400 è 850 ° C, per caccià tutti i cumpunenti volatili.A temperatura elevata elevata elimina tutti i cumpunenti non-carboni da u precursore, cum'è l'idrogenu, l'ossigenu è u nitrogenu in forma di gasi è catrami.Stu prucessu pruduce charbone cù un altu cuntenutu di carbonu, ma una superficia bassa è porosità.Tuttavia, u sicondu passu implica l'attivazione di char prima sintetizzati.L'aumentu di a dimensione di i pori durante u prucessu di attivazione pò esse categurizatu in trè: apertura di pori prima inaccessibili, sviluppu di novi pori per attivazione selettiva, è allargamentu di pori esistenti.
Di solitu, dui approcci, fisicu è chimicu, sò usati per l'attivazione per ottene a superficia desiderata è a porosità.L'attivazione fisica implica l'attivazione di carbone carbonizatu cù gasi oxidanti cum'è l'aria, l'anidride carbonica è u vapore à temperature elevate (trà 650 è 900 ° C).U diossidu di carbonu hè di solitu preferitu per via di a so natura pura, maneggevolezza è prucessu di attivazione cuntrullabile intornu à 800 ° C.L'uniformità di i pori elevati pò esse ottenuta cù l'attivazione di diossidu di carbonu in paragunà à u vapore.Tuttavia, per l'attivazione fisica, u vapore hè assai preferitu in quantu à l'anidride carbonica, postu chì l'AC cù una superficia relativamente alta pò esse pruduciutu.A causa di a molecula più chjuca di l'acqua, a so diffusione in a struttura di u charbone si faci in modu efficiente.L'attivazione da u vapore hè stata trovata circa duie à trè volte più altu ch'è u diossidu di carbonu cù u stessu gradu di cunversione.
Tuttavia, l'approcciu chimicu implica u mischju di precursori cù agenti attivatori (NaOH, KOH è FeCl3, etc.).Questi agenti attivatori agisce cum'è oxidanti è ancu agenti disidratanti.In questu approcciu, a carbonizazione è l'attivazione sò realizate simultaneamente à una temperatura comparativamente più bassa di 300-500 ° C in quantu à l'approcciu fisicu.In u risultatu, effettue a descomposizione pirolitica è, dopu, risultati in espansione di a struttura porosa mejorata è un altu rendimentu di carbone.I vantaghji maiò di l'approcciu chimicu annantu à l'approcciu fisicu sò u requisitu di bassa temperatura, strutture di microporosità elevata, una grande superficie, è u tempu di reazione minimizatu.
A superiorità di u metudu di attivazione chimica pò esse spiegata nantu à a basa di un mudellu prupostu da Kim è i so cumpagni di travagliu [1] secondu chì diversi microdomini sferichi rispunsevuli di a furmazione di micropori si trovanu in l'AC.Per d 'altra banda, i mesopori sò sviluppati in e regioni intermicrodomini.Sperimentalmente, anu furmatu carbone attivatu da a resina basata in fenol per attivazione chimica (using KOH) è fisica (using steam) (Figura 1).I risultati anu dimustratu chì l'AC sintetizatu da l'attivazione di KOH pussede una superficia alta di 2878 m2 / g in paragunà à 2213 m2 / g per attivazione di vapore.Inoltre, altri fattori, cum'è a dimensione di i pori, a superficia di a superficia, u voluminu di i micropori è a larghezza media di i pori sò stati trovati megliu in e cundizioni attivate da KOH in quantu à u vapore attivatu.
Differenze trà AC Preparatu da l'attivazione di vapore (C6S9) è l'attivazione di KOH (C6K9), rispettivamente, spiegate in termini di mudellu di microstruttura.
Sicondu a dimensione di particella è u metudu di preparazione, pò esse categurizatu in trè tippi: AC alimentatu, AC granulare è AC perle.L'AC Powered hè furmatu da granuli fini chì anu una dimensione di 1 mm cù una gamma di diametru mediu di 0,15-0,25 mm.Granular AC hà una dimensione comparativamente più grande è menu superficie esterna.L'AC granulare sò aduprati per diverse applicazioni in fase liquida è in fase gasosa secondu e so proporzioni di dimensione.Terza classe: perla AC hè generalmente sintetizzata da u pitch di petroleum cù diametru chì varieghja da 0,35 à 0,8 mm.Hè cunnisciutu per a so alta forza meccanica è pocu cuntenutu di polvera.Hè largamente utilizatu in l'applicazioni di u lettu fluidizatu cum'è a filtrazione di l'acqua per via di a so struttura sferica.
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