सक्रिय कार्बन के प्रसंस्करण की प्रक्रिया में आमतौर पर कार्बनीकरण के बाद वनस्पति मूल से प्राप्त कार्बनयुक्त पदार्थों का सक्रियण शामिल होता है। कार्बनीकरण 400-800°C पर एक ऊष्मा उपचार है जो वाष्पशील पदार्थों की मात्रा को न्यूनतम करके और पदार्थ में कार्बन की मात्रा को बढ़ाकर कच्चे माल को कार्बन में परिवर्तित करता है। इससे पदार्थ की शक्ति बढ़ती है और एक प्रारंभिक छिद्रयुक्त संरचना बनती है जो कार्बन को सक्रिय करने के लिए आवश्यक है। कार्बनीकरण की स्थितियों को समायोजित करने से अंतिम उत्पाद पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है। कार्बनीकरण के तापमान में वृद्धि से प्रतिक्रियाशीलता बढ़ जाती है, लेकिन साथ ही मौजूद छिद्रों का आयतन कम हो जाता है। छिद्रों का यह कम आयतन कार्बनीकरण के उच्च तापमान पर पदार्थ के संघनन में वृद्धि के कारण होता है जिससे यांत्रिक शक्ति में वृद्धि होती है। इसलिए, कार्बनीकरण के वांछित उत्पाद के आधार पर सही प्रक्रिया तापमान चुनना महत्वपूर्ण हो जाता है।
ये ऑक्साइड कार्बन से बाहर विसरित होकर आंशिक गैसीकरण करते हैं जिससे पहले बंद छिद्र खुल जाते हैं और कार्बन की आंतरिक छिद्रपूर्ण संरचना और विकसित हो जाती है। रासायनिक सक्रियण में, कार्बन की उच्च तापमान पर एक निर्जलीकरण कारक के साथ अभिक्रिया होती है जो कार्बन संरचना से अधिकांश हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को हटा देता है। रासायनिक सक्रियण में अक्सर कार्बनीकरण और सक्रियण चरण एक साथ होते हैं, लेकिन प्रक्रिया के आधार पर ये दोनों चरण अलग-अलग भी हो सकते हैं। रासायनिक सक्रियण कारक के रूप में KOH का उपयोग करने पर 3,000 m2/g से अधिक उच्च सतह क्षेत्र पाए गए हैं।
विभिन्न कच्चे माल से सक्रिय कार्बन.
कई अलग-अलग उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले एक अधिशोषक होने के अलावा, सक्रिय कार्बन का उत्पादन विभिन्न प्रकार के कच्चे माल से किया जा सकता है, जिससे यह एक अविश्वसनीय रूप से बहुमुखी उत्पाद बन जाता है जिसका उत्पादन विभिन्न क्षेत्रों में उपलब्ध कच्चे माल के आधार पर किया जा सकता है। इनमें से कुछ सामग्रियों में पौधों के छिलके, फलों की गुठली, काष्ठीय पदार्थ, डामर, धातु कार्बाइड, कार्बन ब्लैक, मल-मूत्र से निकले अपशिष्ट पदार्थ और पॉलिमर स्क्रैप शामिल हैं। विभिन्न प्रकार के कोयले, जो पहले से ही विकसित छिद्र संरचना वाले कार्बनयुक्त रूप में मौजूद हैं, को आगे संसाधित करके सक्रिय कार्बन बनाया जा सकता है। हालाँकि सक्रिय कार्बन लगभग किसी भी कच्चे माल से बनाया जा सकता है, लेकिन अपशिष्ट पदार्थों से सक्रिय कार्बन का उत्पादन सबसे अधिक लागत प्रभावी और पर्यावरण के अनुकूल है। नारियल के छिलकों से उत्पादित सक्रिय कार्बन में उच्च मात्रा में सूक्ष्म छिद्र पाए गए हैं, जिससे वे उन अनुप्रयोगों के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल बन जाते हैं जहाँ उच्च अधिशोषण क्षमता की आवश्यकता होती है। चूरा और अन्य काष्ठीय स्क्रैप पदार्थों में भी अत्यधिक विकसित सूक्ष्म छिद्रयुक्त संरचनाएँ होती हैं जो गैसीय अवस्था से अधिशोषण के लिए उपयुक्त होती हैं। जैतून, बेर, खुबानी और आड़ू की गुठलियों से सक्रिय कार्बन का उत्पादन अत्यधिक समांगी अधिशोषक प्रदान करता है जिसमें उल्लेखनीय कठोरता, घर्षण प्रतिरोध और उच्च सूक्ष्मछिद्र आयतन होता है। यदि पहले से ही HCl निकाल दिया जाए, तो PVC स्क्रैप को सक्रिय किया जा सकता है, और परिणामस्वरूप सक्रिय कार्बन प्राप्त होता है जो मेथिलीन ब्लू के लिए एक अच्छा अधिशोषक है। सक्रिय कार्बन का उत्पादन टायर स्क्रैप से भी किया गया है। संभावित पूर्ववर्तियों की विस्तृत श्रृंखला के बीच अंतर करने के लिए, सक्रियण के बाद परिणामी भौतिक गुणों का मूल्यांकन करना आवश्यक हो जाता है। किसी पूर्ववर्तिका का चयन करते समय निम्नलिखित गुण महत्वपूर्ण होते हैं: छिद्रों का विशिष्ट पृष्ठीय क्षेत्रफल, छिद्र आयतन और छिद्र आयतन वितरण, कणों की संरचना और आकार, और कार्बन सतह की रासायनिक संरचना/चरित्र।
सही अनुप्रयोग के लिए सही प्रीकर्सर का चयन अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि प्रीकर्सर पदार्थों की विविधता कार्बन छिद्र संरचना को नियंत्रित करने में सहायक होती है। विभिन्न प्रीकर्सर में मैक्रोपोर्स (> 50 नैनोमीटर) की अलग-अलग मात्रा होती है, जो उनकी प्रतिक्रियाशीलता निर्धारित करती है। ये मैक्रोपोर्स अधिशोषण के लिए प्रभावी नहीं होते, लेकिन इनकी उपस्थिति सक्रियण के दौरान सूक्ष्मछिद्रों के निर्माण के लिए अधिक मार्ग प्रदान करती है। इसके अतिरिक्त, मैक्रोपोर्स अधिशोषण के दौरान अधिशोष्य अणुओं को सूक्ष्मछिद्रों तक पहुँचने के लिए अधिक मार्ग प्रदान करते हैं।
पोस्ट करने का समय: 01 अप्रैल 2022