Поступак за прераду активног угља обично се састоји од карбонизације, након чега следи активација угљеничног материјала биљног порекла. Карбонизација је термичка обрада на 400-800°C која претвара сировине у угљеник минимизирањем садржаја испарљивих материја и повећањем садржаја угљеника у материјалу. Ово повећава чврстоћу материјала и ствара почетну порозну структуру која је неопходна ако се угљеник жели активирати. Подешавање услова карбонизације може значајно утицати на коначни производ. Повећана температура карбонизације повећава реактивност, али истовремено смањује запремину присутних пора. Ова смањена запремина пора је последица повећања кондензације материјала на вишим температурама карбонизације, што доводи до повећања механичке чврстоће. Стога је важно одабрати исправну температуру процеса на основу жељеног производа карбонизације.
Ови оксиди дифундују из угљеника, што резултира делимичном гасификацијом која отвара поре које су претходно биле затворене и даље развија унутрашњу порозну структуру угљеника. Код хемијске активације, угљеник реагује на високим температурама са дехидратационим средством које елиминише већину водоника и кисеоника из структуре угљеника. Хемијска активација често комбинује корак карбонизације и активације, али ова два корака се и даље могу одвијати одвојено у зависности од процеса. Велике површине веће од 3.000 м²/г пронађене су када се користи KOH као хемијски активациони агенс.
Активни угаљ од различитих сировина.
Поред тога што је адсорбент који се користи у многе различите сврхе, активни угаљ се може произвести из мноштва различитих сировина, што га чини невероватно свестраним производом који се може производити у многим различитим областима, у зависности од доступне сировине. Неки од ових материјала укључују љуске биљака, коштице воћа, дрвенасте материјале, асфалт, металне карбиде, угљеничну чађ, остатке отпада из канализације и остатке полимера. Различите врсте угља, које већ постоје у угљеничном облику са развијеном структуром пора, могу се даље обрађивати да би се добио активни угаљ. Иако се активни угаљ може произвести из скоро сваке сировине, најисплативије и еколошки најсвесније је производити активни угаљ из отпадних материјала. Показало се да активни угаљ произведен од љуски кокоса има велике запремине микропора, што га чини најчешће коришћеном сировином за примене где је потребан висок капацитет адсорпције. Пиљевина и други дрвени отпадни материјали такође садрже снажно развијене микропорозне структуре које су добре за адсорпцију из гасне фазе. Производња активног угља од коштица маслине, шљиве, кајсије и брескве даје високо хомогене адсорбенте са значајном тврдоћом, отпорношћу на абразију и великом запремином микропора. ПВЦ отпад се може активирати ако се претходно уклони HCl, што резултира активним угљем који је добар адсорбент за метиленско плаво. Активни угљеви су чак произведени и од отпадних гума. Да би се направила разлика између широког спектра могућих прекурсора, неопходно је проценити резултујућа физичка својства након активације. Приликом избора прекурсора, следећа својства су важна: специфична површина пора, запремина пора и расподела запремине пора, састав и величина гранула и хемијска структура/карактер површине угљеника.
Избор правог прекурсора за праву примену је веома важан јер варијација прекурсорских материјала омогућава контролу структуре пора угљеника. Различити прекурсори садрже различите количине макропора (> 50 nm) које одређују њихову реактивност. Ове макропоре нису ефикасне за адсорпцију, али њихово присуство омогућава више канала за стварање микропора током активације. Поред тога, макропоре пружају више путева за молекуле адсорбата да дођу до микропора током адсорпције.
Време објаве: 01.04.2022.