تأثیر محتوای خاکستر بر کربن فعال - دانش صنعت - اخبار

اثر محتوای خاکستر بر کربن فعال

پارامترهای زیادی برای کربن فعال وجود دارد، محتوای خاکستر تأثیر زیادی بر عملکرد کربن فعال دارد به جز پارامترهایی مانند مقدار ید. اثرات محتوای خاکستر بر آماده سازی، ساختار منافذ و خواص الکتروشیمیایی کربن فعال در ادامه مورد بحث قرار گرفت.

اثر محتوای خاکستر برفرایند تولیداز کربن فعال

خاکستر به بخش معدنی کربن فعال اطلاق می شود که عمدتاً شامل K2O، Na2O، CaO، MgO، Fe2O3، Al2O3، P2O5، SO3، Cl- و سایر اجزا است. اصل اساسی فعال سازی این است که فعال کننده با اتم های کربن واکنش می دهد و اتم های کربن را برای تشکیل گازهای فرار مصرف می کند و در نتیجه ساختارهای منفذی ایجاد می کند. در کل فرآیند فعال‌سازی، خاکستر به سختی اثر مفیدی دارد و خاکستر موجود در مواد خام همگی به کربن فعال منتقل می‌شود و محتوای کربن ثابت را کاهش می‌دهد و بر عملکرد جذب کربن فعال تأثیر می‌گذارد.

اثر محتوای خاکستر بر ساختار منافذ کربن فعال

وجود خاکستر در کربن فعال باعث مسدود شدن برخی از منافذ می شود و حذف خاکستر می تواند منافذ جدیدی به خصوص ریز منافذ را ایجاد کند. هنگامی که بخار آب به عنوان یک فعال کننده استفاده می شود، اگر محتوای خاکستر مواد خام زیاد باشد، کربن فعال دارای منافذ بزرگتر، منافذ متوسط و بزرگ تر، سطح ویژه کمتر خواهد بود. فرآیند آماده سازی کربن فعال به طور کلی به سه مرحله تقسیم می شود: مرحله باز کردن، تولید تعداد زیادی ریز منافذ. در مرحله reaming تعداد زیادی مزوپور تولید می شود. در مرحله ایجاد سوراخ های جدید، حفره های بزرگ و حفره های ریز جدید ایجاد می شود.

Effect of ash content on the pore structure of activated carbon

اثر محتوای خاکستر بر خواص الکتروشیمیایی کربن فعال

محتوای خاکستر دلیل مهمی برای عملکرد ضعیف الکتروشیمیایی و پایداری کم ابرخازن ها است. خاکستر باعث انتشار یون ها از لایه الکتریکی دوگانه به محلول می شود. این باعث تسریع در فروپاشی لایه الکتریکی دوگانه، افزایش جریان نشتی و تخلیه خود و کاهش پایداری لایه الکتریکی دوگانه می شود. وجود خاکستر باعث کاهش مقدار خازن و ویژگی های سرعت کربن فعال فوق خازنی می شود. آب دوستی سطح کربن فعال کم خاکستر قوی تر از کربن فعال با خاکستر بالا است که می تواند تشکیل لایه الکتریکی دوگانه را تقویت کند.

https://www.naturecarbon.com/coconut-shell-activated-carbon/activated-charcoal-for-edlc.html

انتخاب زمان مرگ کربن فعال

یکی از راه های مهم برای بهبود کیفیت کربن فعال، انتخاب زمان مناسب برای جداسازی عمیق موثر کربن فعال است. دیش کربن فعال عمدتاً در سه مرحله اولیه، میانی و دیررس می باشد. دش زودرس به دش مواد اولیه قبل از تولید کربن فعال اشاره دارد، اما میزان تصفیه زیاد است. دش متوسط فرآیند آماده سازی کربن فعال را پیچیده می کند، بنابراین به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد. Deash دیرهنگام پس از تکمیل کربن فعال است که به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. به طور خلاصه، انتخاب زمان‌بندی دیش باید ویژگی‌های خود مواد خام، فرآیند آماده‌سازی و کاربرد کربن فعال و سایر جنبه‌های در نظر گرفته شود.

در فرآیند تولید کربن فعال، وجود خاکستر منجر به افزایش فعال کننده مورد نیاز، طولانی شدن زمان و در نتیجه افزایش دما می شود. خاکستر از تماس بین فعال کننده و اتم کربن جلوگیری می کند، فعال سازی را مهار می کند و بر توسعه و تغییر منافذ تأثیر می گذارد.

برای به دست آوردن کربن اکتیو فوق خالص، باید فاکتورهای زیادی از جمله ماده اولیه، تکنولوژی تهیه و کاربرد، همراه با انتخاب زمان و روش مناسب دش در نظر گرفته شود. با فرض اطمینان از فعال سازی کامل، اگر می خواهید در مقدار فعال کننده صرفه جویی کنید و کربن فعال با اندازه منافذ بزرگ دریافت کنید، می توان دش زودرس را در نظر گرفت. زمانی که میزان خاکستر مواد خام کم و به سختی حذف می شود و کربن فعال با اندازه منافذ کوچک مورد نظر است، می توان دیش دیررس را در نظر گرفت.