El procedimiento de procesamiento del carbón activado consiste típicamente en una carbonización seguida de una activación del material carbonoso de origen vegetal.La carbonización es un tratamiento térmico a 400-800°C que convierte las materias primas en carbono minimizando el contenido de materia volátil y aumentando el contenido de carbono del material.Esto aumenta la resistencia del material y crea una estructura porosa inicial que es necesaria si se va a activar el carbón.Ajustar las condiciones de carbonización puede afectar significativamente el producto final.Una mayor temperatura de carbonización aumenta la reactividad, pero al mismo tiempo disminuye el volumen de poros presentes.Esta disminución del volumen de poros se debe a un aumento en la condensación del material a temperaturas más altas de carbonización lo que produce un aumento en la resistencia mecánica.Por lo tanto, resulta importante elegir la temperatura de proceso correcta en función del producto de carbonización deseado.
Estos óxidos se difunden fuera del carbono, lo que da como resultado una gasificación parcial que abre los poros que antes estaban cerrados y desarrolla aún más la estructura porosa interna del carbono.En la activación química, el carbono reacciona a altas temperaturas con un agente deshidratante que elimina la mayor parte del hidrógeno y el oxígeno de la estructura del carbono.La activación química a menudo combina el paso de carbonización y activación, pero estos dos pasos aún pueden ocurrir por separado según el proceso.Se han encontrado áreas superficiales elevadas superiores a 3.000 m2/g cuando se utiliza KOH como agente activador químico.
Carbón Activado de Diferentes Materias Primas.
Además de ser un adsorbente utilizado para muchos propósitos diferentes, el carbón activado se puede producir a partir de una gran cantidad de materias primas diferentes, lo que lo convierte en un producto increíblemente versátil que se puede producir en muchas áreas diferentes dependiendo de la materia prima disponible.Algunos de estos materiales incluyen cáscaras de plantas, huesos de frutas, materiales leñosos, asfalto, carburos metálicos, negros de humo, depósitos de desechos de aguas residuales y desechos de polímeros.Diferentes tipos de carbón, que ya existen en forma carbonosa con una estructura porosa desarrollada, pueden procesarse aún más para crear carbón activado.Aunque el carbón activado se puede producir a partir de casi cualquier materia prima, es más rentable y respetuoso con el medio ambiente producir carbón activado a partir de materiales de desecho.Se ha demostrado que los carbones activados producidos a partir de cáscaras de coco tienen grandes volúmenes de microporos, lo que los convierte en la materia prima más utilizada para aplicaciones en las que se necesita una alta capacidad de adsorción.El aserrín y otros materiales de desecho de madera también contienen estructuras microporosas fuertemente desarrolladas que son buenas para la adsorción de la fase gaseosa.La producción de carbón activado a partir de huesos de aceituna, ciruela, albaricoque y melocotón produce adsorbentes altamente homogéneos con una dureza significativa, resistencia a la abrasión y un alto volumen de microporos.Los restos de PVC se pueden activar si se elimina previamente el HCl y se obtiene un carbón activado que es un buen adsorbente del azul de metileno.Incluso se han producido carbones activados a partir de restos de neumáticos.Para distinguir entre la amplia gama de posibles precursores, se hace necesario evaluar las propiedades físicas resultantes después de la activación.Al elegir un precursor, las siguientes propiedades son importantes: área superficial específica de los poros, volumen de los poros y distribución del volumen de los poros, composición y tamaño de los gránulos, y estructura/carácter químico de la superficie del carbono.
Elegir el precursor correcto para la aplicación correcta es muy importante porque la variación de los materiales precursores permite controlar la estructura de los poros de los carbonos.Los diferentes precursores contienen cantidades variables de macroporos (> 50 nm) que determinan su reactividad.Estos macroporos no son eficaces para la adsorción, pero su presencia permite más canales para la creación de microporos durante la activación.Además, los macroporos proporcionan más caminos para que las moléculas de adsorbato lleguen a los microporos durante la adsorción.
Hora de publicación: 01-abr-2022