ఉత్తేజిత కార్బన్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియలు

ఉత్తేజిత కార్బన్‌ను ప్రాసెస్ చేసే విధానం సాధారణంగా కార్బొనైజేషన్ తర్వాత కూరగాయల మూలం నుండి వచ్చిన కార్బొనేషియస్ పదార్థం యొక్క క్రియాశీలతను కలిగి ఉంటుంది. కార్బొనైజేషన్ అనేది 400-800°C వద్ద వేడి చికిత్స, ఇది అస్థిర పదార్థాల కంటెంట్‌ను తగ్గించడం ద్వారా మరియు పదార్థం యొక్క కార్బన్ కంటెంట్‌ను పెంచడం ద్వారా ముడి పదార్థాలను కార్బన్‌గా మారుస్తుంది. ఇది పదార్థాల బలాన్ని పెంచుతుంది మరియు కార్బన్ సక్రియం కావాలంటే అవసరమైన ప్రారంభ పోరస్ నిర్మాణాన్ని సృష్టిస్తుంది. కార్బొనైజేషన్ పరిస్థితులను సర్దుబాటు చేయడం తుది ఉత్పత్తిని గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తుంది. పెరిగిన కార్బొనైజేషన్ ఉష్ణోగ్రత రియాక్టివిటీని పెంచుతుంది, కానీ అదే సమయంలో ఉన్న రంధ్రాల పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది. ఈ తగ్గిన రంధ్రాల పరిమాణం కార్బొనైజేషన్ యొక్క అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పదార్థం యొక్క సంగ్రహణ పెరుగుదల కారణంగా ఉంటుంది, ఇది యాంత్రిక బలాన్ని పెంచుతుంది. అందువల్ల, కావలసిన కార్బొనైజేషన్ ఉత్పత్తి ఆధారంగా సరైన ప్రక్రియ ఉష్ణోగ్రతను ఎంచుకోవడం ముఖ్యం.

ఈ ఆక్సైడ్లు కార్బన్ నుండి బయటకు వ్యాపిస్తాయి, దీని ఫలితంగా పాక్షిక గ్యాసిఫికేషన్ జరుగుతుంది, ఇది గతంలో మూసివేయబడిన రంధ్రాలను తెరుస్తుంది మరియు కార్బన్‌ల అంతర్గత పోరస్ నిర్మాణాన్ని మరింత అభివృద్ధి చేస్తుంది. రసాయన క్రియాశీలతలో, కార్బన్ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కార్బన్ నిర్మాణం నుండి హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌ను తొలగించే డీహైడ్రేటింగ్ ఏజెంట్‌తో చర్య జరుపుతుంది. రసాయన క్రియాశీలత తరచుగా కార్బొనైజేషన్ మరియు క్రియాశీలత దశను మిళితం చేస్తుంది, కానీ ఈ రెండు దశలు ఇప్పటికీ ప్రక్రియను బట్టి విడిగా సంభవించవచ్చు. KOH ను రసాయన క్రియాశీలక ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు 3,000 m2 /g కంటే ఎక్కువ అధిక ఉపరితల ప్రాంతాలు కనుగొనబడ్డాయి.

వివిధ ముడి పదార్థాల నుండి ఉత్తేజిత కార్బన్.

అనేక విభిన్న ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించే యాడ్సోర్బెంట్‌గా ఉండటంతో పాటు, యాక్టివేటెడ్ కార్బన్‌ను వివిధ ముడి పదార్థాల సంపద నుండి ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, ఇది అందుబాటులో ఉన్న ముడి పదార్థం ఆధారంగా అనేక విభిన్న ప్రాంతాలలో ఉత్పత్తి చేయగల నమ్మశక్యం కాని బహుముఖ ఉత్పత్తిగా మారుతుంది. ఈ పదార్థాలలో కొన్ని మొక్కల పెంకులు, పండ్ల రాళ్ళు, కలప పదార్థాలు, తారు, మెటల్ కార్బైడ్‌లు, కార్బన్ బ్లాక్‌లు, మురుగునీటి నుండి స్క్రాప్ వ్యర్థ నిక్షేపాలు మరియు పాలిమర్ స్క్రాప్‌లు ఉన్నాయి. అభివృద్ధి చెందిన రంధ్ర నిర్మాణంతో ఇప్పటికే 5 కార్బోనేషియస్ రూపంలో ఉన్న వివిధ రకాల బొగ్గును యాక్టివేటెడ్ కార్బన్‌ను సృష్టించడానికి మరింత ప్రాసెస్ చేయవచ్చు. యాక్టివేటెడ్ కార్బన్‌ను దాదాపు ఏదైనా ముడి పదార్థం నుండి ఉత్పత్తి చేయగలిగినప్పటికీ, వ్యర్థ పదార్థాల నుండి యాక్టివేటెడ్ కార్బన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం అత్యంత ఖర్చుతో కూడుకున్నది మరియు పర్యావరణ అనుకూలమైనది. కొబ్బరి చిప్పల నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన యాక్టివేటెడ్ కార్బన్‌లు అధిక పరిమాణంలో మైక్రోపోర్‌లను కలిగి ఉన్నాయని తేలింది, ఇవి అధిక శోషణ సామర్థ్యం అవసరమయ్యే అనువర్తనాలకు సాధారణంగా ఉపయోగించే ముడి పదార్థంగా మారుతున్నాయి. సాడస్ట్ మరియు ఇతర వుడీ స్క్రాప్ పదార్థాలు కూడా బలంగా అభివృద్ధి చెందిన మైక్రోపోరస్ నిర్మాణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి గ్యాస్ దశ నుండి శోషణకు మంచివి. ఆలివ్, ప్లం, నేరేడు పండు మరియు పీచు రాళ్ల నుండి ఉత్తేజిత కార్బన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం వలన గణనీయమైన కాఠిన్యం, రాపిడికి నిరోధకత మరియు అధిక మైక్రోపోర్ వాల్యూమ్ కలిగిన అధిక సజాతీయ యాడ్సోర్బెంట్‌లు లభిస్తాయి. HCl ను ముందుగానే తొలగిస్తే PVC స్క్రాప్‌ను సక్రియం చేయవచ్చు మరియు మిథిలీన్ బ్లూకు మంచి యాడ్సోర్బెంట్ అయిన యాక్టివేటెడ్ కార్బన్‌ను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. యాక్టివేటెడ్ కార్బన్‌లు టైర్ స్క్రాప్ నుండి కూడా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి. విస్తృత శ్రేణి సాధ్యమైన పూర్వగాముల మధ్య తేడాను గుర్తించడానికి, క్రియాశీలత తర్వాత ఫలిత భౌతిక లక్షణాలను అంచనా వేయడం అవసరం అవుతుంది. పూర్వగామిని ఎంచుకునేటప్పుడు ఈ క్రింది లక్షణాలు ముఖ్యమైనవి: రంధ్రాల యొక్క నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం, రంధ్రాల పరిమాణం మరియు రంధ్రాల పరిమాణం పంపిణీ, కణికల కూర్పు మరియు పరిమాణం మరియు కార్బన్ ఉపరితలం యొక్క రసాయన నిర్మాణం/లక్షణం.

సరైన అప్లికేషన్ కోసం సరైన పూర్వగామిని ఎంచుకోవడం చాలా ముఖ్యం ఎందుకంటే పూర్వగామి పదార్థాల వైవిధ్యం కార్బన్‌ల పోర్ నిర్మాణాన్ని నియంత్రించడానికి అనుమతిస్తుంది. వేర్వేరు పూర్వగామిలలో వివిధ పరిమాణాల మాక్రోపోర్‌లు (> 50 nm,) ఉంటాయి, ఇవి వాటి రియాక్టివిటీని నిర్ణయిస్తాయి. ఈ స్థూల రంధ్రాలు శోషణకు ప్రభావవంతంగా ఉండవు, కానీ వాటి ఉనికి క్రియాశీలత సమయంలో సూక్ష్మ రంధ్రాలను సృష్టించడానికి మరిన్ని మార్గాలను అనుమతిస్తుంది. అదనంగా, స్థూల రంధ్రాలు శోషణ సమయంలో సూక్ష్మ రంధ్రాలను చేరుకోవడానికి అడ్సోర్బేట్ అణువులకు మరిన్ని మార్గాలను అందిస్తాయి.