Karbono aktibatua prozesatzeko prozedura normalean karbonizazio bat da, eta ondoren landare jatorriko karbono-materiala aktibatzeaz. Karbonizazioa 400-800°C-ko tratamendu termikoa da, lehengaiak karbono bihurtzen dituena, materia lurrunkorren edukia gutxituz eta materialaren karbono edukia handituz. Horrek materialen indarra areagotzen du eta karbonoa aktibatu nahi bada beharrezkoa den hasierako egitura porotsua sortzen du. Karbonizazio-baldintzak doitzeak azken produktuan eragin handia izan dezake. Karbonizazio-tenperatura handitzeak erreaktibitatea areagotzen du, baina, aldi berean, dauden poroen bolumena murrizten du. Poroen bolumen gutxitu hori karbonizazio tenperatura altuagoetan materialaren kondentsazioa handitzearen ondorioz gertatzen da eta horrek erresistentzia mekanikoa areagotzen du. Hori dela eta, garrantzitsua da prozesu-tenperatura egokia aukeratzea nahi den karbonizazio-produktuaren arabera.
Oxido hauek karbonotik kanpora hedatzen dira, eta horrek aurretik itxita zeuden poroak irekitzen ditu eta karbonoaren barne egitura porotsua garatzen du. Aktibazio kimikoan, karbonoak tenperatura altuetan erreakzionatzen du karbonoaren egituratik hidrogeno eta oxigeno gehiena kentzen duen deshidratatzaile batekin. Aktibazio kimikoak karbonizazioa eta aktibazio-urratsak konbinatzen ditu askotan, baina bi urrats hauek bereizita gerta daitezke oraindik prozesuaren arabera. 3.000 m2/g-tik gorako azalera handiak aurkitu dira KOH eragile kimiko aktibatzaile gisa erabiltzean.
Lehengai ezberdinetatik datorren karbono aktibatua.
Hainbat helburutarako erabiltzen den xurgatzailea izateaz gain, ikatz aktibatua lehengai askotatik ekoitzi daiteke, produktu ikaragarri polifazetikoa izanik, eskura dagoen zein lehengaiaren arabera eremu ezberdinetan ekoitzi daitekeena. Material horietako batzuk landareen oskolak, fruituen harriak, zurezko materialak, asfaltoa, karburo metalikoak, karbono beltzak, ur zikinen hondakin-hondakinak eta polimero-hondarrak dira. Poro-egitura garatua duten 5 karbono forman dauden ikatz mota desberdinak gehiago prozesatu daitezke ikatz aktibatua sortzeko. Ia edozein lehengaitik ikatz aktibatua ekoitzi daitekeen arren, errentagarriena eta ingurumenarekiko kontzientea da hondakin-materialetatik ikatz aktibatua ekoiztea. Koko-oskoletatik ekoitzitako ikatz aktibatuek mikroporo bolumen handiak dituztela frogatu da, adsortzio-ahalmen handia behar den aplikazioetarako gehien erabiltzen den lehengai bihurtuz. Zerrautsak eta egur-txatarra beste material batzuek ere egitura mikroporotsuak dituzte, gas fasetik xurgatzeko onak direnak. Oliba, aran, abrikot eta mertxika-harrietatik ikatz aktibatua ekoizteak xurgatzaile oso homogeneoak lortzen ditu, gogortasun, urradurarako erresistentzia eta mikroporo bolumen handia dutenak. PVC txatarra aktibatu daiteke aldez aurretik HCl kentzen bada, eta ikatz aktibatua lortzen da, metileno urdinaren xurgatzaile ona dena. Pneumatikoen hondarretik ikatz aktibatuak ere sortu dira. Aitzindari posibleen sorta zabala bereizteko, beharrezkoa da aktibazio ondoren sortzen diren propietate fisikoak ebaluatzea. Aitzindari bat aukeratzerakoan propietate hauek garrantzitsuak dira: poroen azalera espezifikoa, poroen bolumena eta poroen bolumenaren banaketa, granulen osaera eta tamaina eta karbono-azaleraren egitura/izaera kimikoa.
Aplikazio egokirako aitzindari zuzena aukeratzea oso garrantzitsua da, aitzindari materialen aldakuntzak karbonoaren poroen egitura kontrolatzeko aukera ematen duelako. Aitzindari ezberdinek makroporo kantitate desberdinak dituzte (> 50 nm), eta horiek haien erreaktibitatea zehazten dute. Makroporo hauek ez dira eraginkorrak xurgatzeko, baina haien presentziak mikroporoak sortzeko kanal gehiago ahalbidetzen ditu aktibazioan zehar. Gainera, makroporoek adsorbato molekulek mikroporoetara iristeko bide gehiago eskaintzen dituzte adsorbatzean.
Argitalpenaren ordua: 2022-04-01