La proceduro por prilabori aktivigitan karbon tipe konsistas el karbigado sekvata de aktivigo de karbona materialo el vegetaĵa origino. Karbigado estas varmotraktado je 400-800°C, kiu konvertas krudmaterialojn al karbono minimumigante la enhavon de volatila materio kaj pliigante la karbonan enhavon de la materialo. Ĉi tio pliigas la forton de la materialo kaj kreas komencan poran strukturon, kiu estas necesa por ke la karbono estu aktivigita. Adapti la kondiĉojn de karbigado povas signife influi la finan produkton. Pliigita karbigada temperaturo pliigas reaktivecon, sed samtempe malpliigas la volumenon de ĉeestantaj poroj. Ĉi tiu malpliigita volumeno de poroj ŝuldiĝas al pliiĝo en la kondensiĝo de la materialo je pli altaj karbigadaj temperaturoj, kio rezultigas pliiĝon de mekanika forto. Tial, gravas elekti la ĝustan procezan temperaturon bazitan sur la dezirata produkto de karbigado.
Ĉi tiuj oksidoj difuzas el la karbono, rezultante en partan gasigadon, kiu malfermas porojn, kiuj antaŭe estis fermitaj, kaj plue evoluigas la internan poran strukturon de la karbono. En kemia aktivigo, la karbono reagas je altaj temperaturoj kun dehidratiga agento, kiu eliminas la plimulton de hidrogeno kaj oksigeno el la karbona strukturo. Kemia aktivigo ofte kombinas la karbigan kaj aktivigan paŝojn, sed ĉi tiuj du paŝoj povas ankoraŭ okazi aparte depende de la procezo. Altaj surfacaj areoj super 3,000 m²/g estis trovitaj uzante KOH kiel kemian aktivigan agenton.
Aktivigita karbono el diversaj krudmaterialoj.
Krom esti adsorbilo uzata por multaj malsamaj celoj, aktivigita karbo povas esti produktita el abundo da diversaj krudmaterialoj, igante ĝin nekredeble multflanka produkto, kiu povas esti produktita en multaj malsamaj areoj depende de la disponebla krudmaterialo. Kelkaj el ĉi tiuj materialoj inkluzivas ŝelojn de plantoj, kernojn de fruktoj, lignecajn materialojn, asfalton, metalajn karbidojn, karbonnigrulojn, rubajn deponejojn el kloakaĵo kaj polimerajn restaĵojn. Diversaj specoj de karbo, kiuj jam ekzistas en karbona formo kun evoluinta pora strukturo, povas esti plue prilaboritaj por krei aktivigitan karbonon. Kvankam aktivigita karbo povas esti produktita el preskaŭ ajna krudmaterialo, estas plej kostefike kaj ekologie konscia produkti aktivigitan karbonon el rubmaterialoj. Aktivigitaj karbonoj produktitaj el kokosŝeloj montriĝis havi grandajn volumojn de mikroporoj, igante ilin la plej ofte uzata krudmaterialo por aplikoj kie alta adsorba kapacito estas bezonata. Segpolvo kaj aliaj lignecaj rubmaterialoj ankaŭ enhavas forte evoluintajn mikroporajn strukturojn, kiuj estas bonaj por adsorbado el la gasa fazo. Produktado de aktivigita karbo el olivaj, prunaj, abrikotaj kaj persikaj kernoj produktas tre homogenajn adsorbantojn kun signifa malmoleco, rezisto al abrazio kaj alta mikropora volumeno. PVC-rubo povas esti aktivigita se HCl estas forigita antaŭe, kaj rezultas en aktivigita karbo, kiu estas bona adsorbanto por metilenbluo. Aktivigitaj karboj eĉ estis produktitaj el pneŭrubo. Por distingi inter la vasta gamo de eblaj antaŭuloj, necesas taksi la rezultantajn fizikajn ecojn post aktivigo. Kiam oni elektas antaŭulon, la jenaj ecoj gravas: specifa surfaca areo de la poroj, porvolumeno kaj porvolumena distribuo, konsisto kaj grandeco de la granuletoj, kaj kemia strukturo/karaktero de la karbona surfaco.
Elekti la ĝustan antaŭulon por la ĝusta apliko estas tre grava, ĉar vario de antaŭulaj materialoj permesas kontroli la strukturon de la karbonaj poroj. Malsamaj antaŭuloj enhavas diversajn kvantojn da makroporoj (> 50 nm), kiuj determinas ilian reaktivecon. Ĉi tiuj makroporoj ne estas efikaj por adsorbado, sed ilia ĉeesto permesas pli da kanaloj por kreado de mikroporoj dum aktivigo. Krome, la makroporoj provizas pli da vojoj por adsorbataj molekuloj por atingi la mikroporojn dum adsorbado.
Afiŝtempo: 1-a de aprilo 2022