Wpływ zawartości popiołu na węgiel aktywny
Istnieje wiele parametrów węgla aktywnego, zawartość popiołu ma duży wpływ na właściwości węgla aktywnego poza parametrami takimi jak liczba jodowa. Poniżej omówiono wpływ zawartości popiołu na preparat, strukturę porów i właściwości elektrochemiczne węgla aktywnego.
Wpływ zawartości popiołu naproces produkcjiwęgla aktywnego
Popiół odnosi się do nieorganicznej części węgla aktywnego, która obejmuje głównie K2O, Na2O, CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5, SO3, Cl- i inne składniki. Podstawową zasadą aktywacji jest to, że aktywator reaguje z atomami węgla i zużywa atomy węgla, tworząc lotne gazy, tworząc w ten sposób struktury porów. W całym procesie aktywacji popiół prawie nie ma korzystnego wpływu, a popiół z surowca zostanie w całości przeniesiony na węgiel aktywny, zmniejszając zawartość węgla związanego i wpływając na wydajność adsorpcji węgla aktywnego.
Wpływ zawartości popiołu na strukturę porów węgla aktywnego
Obecność popiołu w węglu aktywnym zablokowała niektóre pory, a usunięcie popiołu może utworzyć nowe pory, zwłaszcza mikropory. Gdy para wodna jest używana jako aktywator, jeśli zawartość popiołu w surowcu jest wysoka, węgiel aktywny będzie miał większe pory, więcej średnich i dużych porów, niższą powierzchnię właściwą. Proces przygotowania węgla aktywnego dzieli się na ogół na trzy etapy: etap otwierania, w którym powstaje duża liczba mikroporów; Na etapie rozwiercania powstaje duża liczba mezoporów. Na etapie tworzenia nowych otworów generowane są duże otwory i nowe mikrootwory.
Wpływ zawartości popiołu na właściwości elektrochemiczne węgla aktywnego
Zawartość popiołu jest ważnym powodem słabej wydajności elektrochemicznej i niskiej stabilności superkondensatorów. Popiół będzie promował dyfuzję jonów z podwójnej warstwy elektrycznej do roztworu. Przyspiesza zapadanie się podwójnej warstwy elektrycznej, zwiększa prąd upływu i samorozładowanie oraz zmniejsza stabilność podwójnej warstwy elektrycznej. Istnienie popiołu zmniejszy wartość pojemności i charakterystykę szybkości superpojemnościowego węgla aktywnego. Hydrofilowość powierzchni węgla aktywnego o niskiej zawartości popiołu jest silniejsza niż węgla aktywnego o wysokiej zawartości popiołu, co może sprzyjać tworzeniu się podwójnej warstwy elektrycznej.
https://www.naturecarbon.com/coconut-shell-activated-carbon/activated-charcoal-for-edlc.html
Wybór czasu odgazowania węgla aktywnego
Jednym z ważnych sposobów na poprawę jakości węgla aktywnego jest dobranie odpowiedniego czasu na efektywne głębokie odpopielanie węgla aktywnego. Odpopielanie węgla aktywnego głównie w trzech etapach: wczesnym, średnim i późnym. Wczesne usuwanie popiołu odnosi się do usuwania popiołu z surowca przed wytworzeniem węgla aktywnego, ale ilość obróbki jest duża. Średni popiół skomplikuje proces przygotowania węgla aktywnego, dlatego rzadko się go przyjmuje. Późny popiół następuje po zakończeniu węgla aktywnego, który jest również szeroko stosowany. Podsumowując, przy wyborze czasu odpopielania należy wziąć pod uwagę charakterystykę samych surowców, proces przygotowania i zastosowanie węgla aktywnego oraz inne aspekty do rozważenia.
W procesie produkcji węgla aktywnego istnienie popiołu spowoduje wzrost potrzebnego aktywatora, wydłuży się czas, a co za tym idzie temperatura wzrośnie. Popiół utrudnia kontakt aktywatora z atomem węgla, hamuje aktywację oraz wpływa na rozwój i zmianę porów.
Aby uzyskać ultraczysty węgiel aktywny, należy wziąć pod uwagę wiele czynników, takich jak surowiec, technologia przygotowania i zastosowanie, wraz z doborem odpowiedniego czasu i metody odpopielania. W założeniu zapewnienia pełnej aktywacji, jeśli chcesz zaoszczędzić ilość aktywatora i uzyskać węgiel aktywny o dużej wielkości porów, można rozważyć wczesne zgaszenie. Gdy zawartość popiołu w surowcach jest niska i trudna do usunięcia, a pożądany jest węgiel aktywny o małych porach, można rozważyć późne odpopielanie.
