Efeito do teor de cinzas no carvão ativado
Existem muitos parâmetros de carvão ativado, o teor de cinzas tem uma grande influência no desempenho do carvão ativado, exceto os parâmetros como o valor de iodo. Os efeitos do teor de cinzas na preparação, estrutura de poros e propriedades eletroquímicas do carvão ativado foram discutidos a seguir.
Efeito do teor de cinzas noprocesso de produçãode carvão ativado
Cinza refere-se à parte inorgânica do carvão ativado, que inclui principalmente K2O, Na2O, CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5, SO3, Cl- e outros componentes. O princípio básico da ativação é que o ativador reage com átomos de carbono e consome átomos de carbono para formar gases voláteis, desenvolvendo assim estruturas de poros. Em todo o processo de ativação, a cinza dificilmente tem um efeito benéfico, e as cinzas da matéria-prima serão todas transferidas para o carvão ativado, reduzindo o teor de carbono fixo e afetando o desempenho de adsorção do carvão ativado.
Efeito do teor de cinzas na estrutura dos poros do carvão ativado
A existência de cinzas no carvão ativado bloqueou alguns poros, e a remoção de cinzas pode formar alguns novos poros, principalmente microporos. Quando o vapor de água é usado como ativador, se o teor de cinzas da matéria-prima for alto, o carvão ativado terá poros maiores, mais poros médios e grandes, menor área superficial específica. O processo de preparação do carvão ativado é geralmente dividido em três etapas: a etapa de abertura, produzindo um grande número de microporos; Na fase de alargamento, um grande número de mesoporos é produzido. Na etapa de criação de novos furos, são gerados furos grandes e novos micro furos.
Efeito do teor de cinzas nas propriedades eletroquímicas do carvão ativado
O teor de cinzas é uma razão importante para o baixo desempenho eletroquímico e baixa estabilidade dos supercapacitores. As cinzas promoverão a difusão de íons da dupla camada elétrica para a solução. Acelera o colapso da dupla camada elétrica, aumenta a corrente de fuga e a auto-descarga e reduz a estabilidade da dupla camada elétrica. A existência de cinzas reduzirá o valor de capacitância e as características de taxa do carvão ativado supercapacitivo. A hidrofilicidade da superfície do carvão ativado com baixo teor de cinzas é mais forte do que a do carvão ativado com alto teor de cinzas, o que pode promover a formação de dupla camada elétrica.
https://www.naturecarbon.com/coconut-shell-activated-carbon/activated-charcoal-for-edlc.html
A escolha do tempo de morte do carvão ativado
Uma das maneiras importantes de melhorar a qualidade do carvão ativado é escolher o momento certo para a remoção profunda efetiva do carvão ativado. Deash de carvão ativado principalmente em três estágios: precoce, médio e tardio. A remoção precoce refere-se à remoção de cinzas da matéria-prima antes da produção de carvão ativado, mas a quantidade de tratamento é grande. A cinza média complicará o processo de preparação do carvão ativado, por isso raramente é adotada. A morte tardia ocorre após a conclusão do carvão ativado, que também é amplamente adotado. Em resumo, a escolha do tempo de secagem deve levar em consideração as características das próprias matérias-primas, o processo de preparação e a aplicação de carvão ativado e outros aspectos a serem considerados.
No processo de produção de carvão ativado, a existência de cinzas levará ao aumento do ativador necessário, o tempo será prolongado e, consequentemente, a temperatura ficará mais alta. As cinzas dificultam o contato entre o ativador e o átomo de carbono, inibem a ativação e afetam o desenvolvimento e a alteração dos poros.
Para obter o carvão ativado ultrapuro, é necessário considerar diversos fatores, como matéria-prima, tecnologia de preparo e aplicação, além de escolher o momento e o método de remoção adequados. Sob a premissa de garantir a ativação completa, se você quiser economizar a quantidade de ativador e obter carvão ativado de grande tamanho de poro, a remoção precoce pode ser considerada. Quando o teor de cinzas das matérias-primas é baixo e difícil de remover, e o carvão ativado com tamanho de poro pequeno é desejado, a desminagem tardia pode ser considerada.
