സജീവമാക്കിയ കാർബൺ ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയകൾ

സജീവമാക്കിയ കാർബൺ സംസ്‌കരിക്കുന്നതിനുള്ള നടപടിക്രമത്തിൽ സാധാരണയായി കാർബണൈസേഷനും തുടർന്ന് സസ്യ ഉത്ഭവത്തിൽ നിന്നുള്ള കാർബണേഷ്യസ് വസ്തുക്കളുടെ സജീവമാക്കലും ഉൾപ്പെടുന്നു. 400-800°C താപനിലയിൽ നടത്തുന്ന ഒരു താപ ചികിത്സയാണ് കാർബണൈസേഷൻ, ഇത് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളെ ബാഷ്പശീലമായ വസ്തുക്കളുടെ അളവ് കുറയ്ക്കുകയും വസ്തുക്കളുടെ കാർബൺ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തുകൊണ്ട് കാർബണാക്കി മാറ്റുന്നു. ഇത് വസ്തുക്കളുടെ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും കാർബൺ സജീവമാക്കണമെങ്കിൽ ആവശ്യമായ ഒരു പ്രാരംഭ സുഷിര ഘടന സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കാർബണൈസേഷന്റെ അവസ്ഥകൾ ക്രമീകരിക്കുന്നത് അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തെ ഗണ്യമായി ബാധിക്കും. വർദ്ധിച്ച കാർബണൈസേഷൻ താപനില പ്രതിപ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, എന്നാൽ അതേ സമയം നിലവിലുള്ള സുഷിരങ്ങളുടെ അളവ് കുറയ്ക്കുന്നു. കാർബണൈസേഷന്റെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ വസ്തുക്കളുടെ ഘനീഭവിക്കൽ വർദ്ധിക്കുന്നതിനാലാണ് സുഷിരങ്ങളുടെ ഈ കുറവ് സംഭവിക്കുന്നത്, ഇത് മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയിൽ വർദ്ധനവ് നൽകുന്നു. അതിനാൽ, കാർബണൈസേഷന്റെ ആവശ്യമുള്ള ഉൽപ്പന്നത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ശരിയായ പ്രക്രിയ താപനില തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്.

ഈ ഓക്സൈഡുകൾ കാർബണിൽ നിന്ന് വ്യാപിക്കുകയും ഭാഗിക വാതകവൽക്കരണത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് മുമ്പ് അടഞ്ഞ സുഷിരങ്ങൾ തുറക്കുകയും കാർബണുകളുടെ ആന്തരിക സുഷിര ഘടന കൂടുതൽ വികസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. രാസ സജീവമാക്കലിൽ, കാർബൺ ഘടനയിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും ഭൂരിഭാഗവും ഇല്ലാതാക്കുന്ന ഒരു നിർജ്ജലീകരണ ഏജന്റുമായി ഉയർന്ന താപനിലയിൽ കാർബൺ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. രാസ സജീവമാക്കൽ പലപ്പോഴും കാർബണൈസേഷനും സജീവമാക്കൽ ഘട്ടവും സംയോജിപ്പിക്കുന്നു, പക്ഷേ പ്രക്രിയയെ ആശ്രയിച്ച് ഈ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളും വെവ്വേറെ സംഭവിക്കാം. ഒരു രാസ സജീവമാക്കൽ ഏജന്റായി KOH ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ 3,000 m2 /g-ൽ കൂടുതലുള്ള ഉയർന്ന ഉപരിതല പ്രദേശങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

വ്യത്യസ്ത അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിൽ നിന്നുള്ള സജീവമാക്കിയ കാർബൺ.

വിവിധ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു അഡ്‌സോർബന്റ് എന്നതിന് പുറമേ, വ്യത്യസ്ത അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് ആക്റ്റിവേറ്റഡ് കാർബൺ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ലഭ്യമായ അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കളെ ആശ്രയിച്ച് വിവിധ പ്രദേശങ്ങളിൽ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന അവിശ്വസനീയമാംവിധം വൈവിധ്യമാർന്ന ഉൽപ്പന്നമാക്കി മാറ്റുന്നു. സസ്യങ്ങളുടെ പുറംതോടുകൾ, പഴങ്ങളുടെ കല്ലുകൾ, മര വസ്തുക്കൾ, അസ്ഫാൽറ്റ്, ലോഹ കാർബൈഡുകൾ, കാർബൺ ബ്ലാക്ക്‌സ്, മലിനജലത്തിൽ നിന്നുള്ള മാലിന്യ നിക്ഷേപം, പോളിമർ അവശിഷ്ടങ്ങൾ എന്നിവ ഈ വസ്തുക്കളിൽ ചിലതാണ്. വികസിത സുഷിര ഘടനയുള്ള 5 കാർബണേഷ്യസ് രൂപത്തിൽ ഇതിനകം നിലനിൽക്കുന്ന വ്യത്യസ്ത തരം കൽക്കരിയെ കൂടുതൽ സംസ്കരിച്ച് ആക്റ്റിവേറ്റഡ് കാർബൺ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. ഏതൊരു അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കളിൽ നിന്നും ആക്റ്റിവേറ്റഡ് കാർബൺ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിലും, മാലിന്യ വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് ആക്റ്റിവേറ്റഡ് കാർബൺ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് ഏറ്റവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവുമാണ്. തേങ്ങാ ചിരട്ടയിൽ നിന്ന് ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന ആക്റ്റിവേറ്റഡ് കാർബണുകൾക്ക് ഉയർന്ന അളവിലുള്ള മൈക്രോപോറുകൾ ഉണ്ടെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, ഇത് ഉയർന്ന അഡ്‌സോർപ്ഷൻ ശേഷി ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന അസംസ്‌കൃത വസ്തുവാക്കി മാറ്റുന്നു. സോഡസ്റ്റിലും മറ്റ് വുഡി സ്ക്രാപ്പ് വസ്തുക്കളിലും വാതക ഘട്ടത്തിൽ നിന്നുള്ള ആഡ്‌സോർപ്ഷന് നല്ല ശക്തമായ മൈക്രോപോറസ് ഘടനകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഒലിവ്, പ്ലം, ആപ്രിക്കോട്ട്, പീച്ച് കല്ലുകളിൽ നിന്ന് സജീവമാക്കിയ കാർബൺ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് ഗണ്യമായ കാഠിന്യം, ഉരച്ചിലിനുള്ള പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന മൈക്രോപോർ വോളിയം എന്നിവയുള്ള ഉയർന്ന ഏകീകൃത അഡ്‌സോർബന്റുകൾ നൽകുന്നു. HCl മുൻകൂട്ടി നീക്കം ചെയ്താൽ PVC സ്ക്രാപ്പ് സജീവമാക്കാം, ഇത് മെത്തിലീൻ നീലയ്ക്ക് നല്ലൊരു അഡ്‌സോർബന്റായ ആക്റ്റിവേറ്റഡ് കാർബൺ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ടയർ സ്ക്രാപ്പിൽ നിന്ന് പോലും ആക്റ്റിവേറ്റഡ് കാർബണുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. സാധ്യമായ മുൻഗാമികളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണി തമ്മിൽ വേർതിരിച്ചറിയാൻ, ആക്റ്റിവേഷന് ശേഷം ലഭിക്കുന്ന ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ വിലയിരുത്തേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഒരു മുൻഗാമി തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ ഇനിപ്പറയുന്ന സവിശേഷതകൾ പ്രധാനമാണ്: സുഷിരങ്ങളുടെ പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, സുഷിരത്തിന്റെ അളവും സുഷിരത്തിന്റെ അളവും വിതരണം, തരികളുടെ ഘടനയും വലുപ്പവും, കാർബൺ ഉപരിതലത്തിന്റെ രാസഘടന/സ്വഭാവം.

ശരിയായ പ്രയോഗത്തിന് ശരിയായ പ്രികർസർ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് വളരെ പ്രധാനമാണ്, കാരണം പ്രീകർസർ വസ്തുക്കളുടെ വ്യതിയാനം കാർബൺ പോർ ഘടനയെ നിയന്ത്രിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത പ്രീകർസറുകളിൽ വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള മാക്രോപോറുകൾ (> 50 nm) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് അവയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഈ മാക്രോപോറുകൾ ആഗിരണത്തിന് ഫലപ്രദമല്ല, പക്ഷേ അവയുടെ സാന്നിധ്യം സജീവമാക്കൽ സമയത്ത് മൈക്രോപോറുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കൂടുതൽ ചാനലുകളെ അനുവദിക്കുന്നു. കൂടാതെ, മാക്രോപോറുകൾ ആഗിരണ സമയത്ത് അഡ്‌സോർബേറ്റ് തന്മാത്രകൾക്ക് മൈക്രോപോറുകളിൽ എത്താൻ കൂടുതൽ പാതകൾ നൽകുന്നു.