Karbona çalakkirî (AC) behsa materyalên pir karbonî dike ku xwedî porozîte û şiyana sorbsiyonê ya bilind in û ji dar, qalikên gûzê hindî, komir û kon û hwd. têne hilberandin. AC yek ji adsorbentên ku pir caran têne bikar anîn e ku di gelek pîşesaziyan de ji bo rakirina gelek gemaran ji av û hewayê tê bikar anîn. Ji ber ku AC ji berhemên çandiniyê û bermayiyan tê sentezkirin, ew wekî alternatîfek mezin ji bo çavkaniyên ne-nûjenkirî û biha yên kevneşopî îsbat kiriye. Ji bo amadekirina AC, du pêvajoyên bingehîn, karbonîzekirin û aktîvkirin, têne bikar anîn. Di pêvajoya yekem de, pêşgir di germahiyên bilind de, di navbera 400 û 850°C de, têne derbas kirin da ku hemî pêkhateyên firar derxînin. Germahiya bilind hemî pêkhateyên ne-karbon ji pêşgir wekî hîdrojen, oksîjen û nîtrojenê bi şiklê gaz û qatranan derdixe. Ev pêvajo karbonek çêdike ku naveroka karbonê bilind lê rûbera û porozîte kêm e. Lêbelê, gava duyemîn aktîvkirina karbona berê sentezkirî vedihewîne. Zêdekirina mezinahiya poran di dema pêvajoya aktîvkirinê de dikare li sêyan were dabeş kirin: vekirina porên berê negihîştî, pêşveçûna porên nû bi aktîvkirina bijartî, û firehkirina porên heyî.
Bi gelemperî, ji bo aktîvkirinê du rêbaz, fîzîkî û kîmyewî, têne bikar anîn da ku rûbera rûberê û porozîteya xwestî were bidestxistin. Aktîvkirina fîzîkî aktîvkirina komira karbonîzekirî bi karanîna gazên oksîdker ên wekî hewa, karbondîoksît û buharê di germahiyên bilind de (di navbera 650 û 900°C de) vedihewîne. Karbondîoksît bi gelemperî ji ber xwezaya xwe ya paqij, destwerdana hêsan û pêvajoya aktîvkirina kontrolkirî ya li dora 800°C tê tercîh kirin. Yekrengiya porên bilind bi aktîvkirina karbondîoksîtê li gorî buharê dikare were bidestxistin. Lêbelê, ji bo aktîvkirina fîzîkî, buhar li gorî karbondîoksîtê pir tê tercîh kirin ji ber ku AC bi rûbera nisbeten bilind dikare were hilberandin. Ji ber mezinahiya molekulên avê ya piçûktir, belavbûna wê di nav avahiya komirê de bi bandor çêdibe. Hat dîtin ku aktîvkirina bi buharê bi qasî du-sê caran ji karbondîoksîtê bi heman pileya veguherînê bilindtir e.
Lêbelê, rêbaza kîmyewî tevlihevkirina pêşgir bi ajanên çalakker (NaOH, KOH, û FeCl3, hwd.) vedihewîne. Ev ajanên çalakker hem wekî oksîdan û hem jî wekî ajanên dehîdratkirinê tevdigerin. Di vê rêbazê de, karbonîzasyon û çalakkirin di heman demê de di germahiyek nisbeten nizmtir 300-500°C de li gorî rêbaza fîzîkî pêk tên. Di encamê de, ew bandorê li hilweşîna pîrolîtîk dike û dûv re dibe sedema berfirehbûna avahiya poroz a çêtir û hilberîna karbonê ya bilind. Feydeyên sereke yên rêbaza kîmyewî li ser fîzîkî hewcedariya germahiya nizm, avahiyên mîkroporozîteya bilind, rûbera mezin, û dema qedandina reaksiyonê ya herî kêmkirî ne.
Serdestiya rêbaza aktîvkirina kîmyewî dikare li ser bingeha modelek ku ji hêla Kim û hevkarên wî ve hatî pêşniyar kirin [1] were ravekirin ku li gorî wê, cûrbecûr mîkrodomênên sferîk ên berpirsiyarê çêbûna mîkroporan di AC-ê de têne dîtin. Ji aliyekî din ve, mezopore di herêmên nav mîkrodomênan de têne pêşve xistin. Bi ceribandinî, wan bi aktîvkirina kîmyewî (bi karanîna KOH) û fîzîkî (bi karanîna buharê) karbona aktîvkirî ji rezîna bingeha fenolê çêkirin (Wêne 1). Encam nîşan dan ku AC-ya ku bi aktîvkirina KOH-ê hatî sentezkirin xwedan rûberek bilind a 2878 m2/g ye li gorî 2213 m2/g bi aktîvkirina buharê. Wekî din, faktorên din ên wekî mezinahiya poran, rûbera rûberê, qebareya mîkroporan, û firehiya navînî ya poran hemî di şert û mercên aktîvkirî yên KOH-ê de li gorî aktîvkirina bi buharê çêtir hatin dîtin.
Cudahiyên di navbera AC-ya ku ji aktîvkirina bi buharê (C6S9) û aktîvkirina KOH (C6K9) hatiye amadekirin, bi rêzê ve, bi rêya modela mîkroavahîyê têne ravekirin.
Li gorî mezinahiya perçeyan û rêbaza amadekirinê, ew dikare di sê celeb de were dabeş kirin: AC-ya bi hêz, AC-ya granulî, û AC-ya mûrî. AC-ya bi hêz ji granulên nazik ên bi mezinahiya 1 mm bi rêjeya qûtra navînî 0.15-0.25 mm tê çêkirin. AC-ya granulî xwedî mezinahiyek nisbeten mezintir û rûbera derveyî ya kêmtir e. AC-yên granulî li gorî rêjeyên pîvanên wan ji bo cûrbecûr serîlêdanên qonaxa şil û qonaxa gazê têne bikar anîn. Pola sêyemîn: AC-ya mûrî bi gelemperî ji qala petrolê bi qûtra di navbera 0.35 û 0.8 mm de tê sentez kirin. Ew bi hêza xwe ya mekanîkî ya bilind û naveroka xwe ya tozê ya kêm tê zanîn. Ew bi berfirehî di serîlêdanên nivînên şilekirî de wekî parzûna avê tê bikar anîn ji ber avahiya xwe ya sferîk.
Dema weşandinê: 18ê Hezîrana 2022an