Ikatz aktibatua prozesatzeko prozedurak normalean karbonizazio bat eta ondoren jatorri begetala duen material karbonosoa aktibatzea dakar. Karbonizazioa 400-800 °C-tan egiten den tratamendu termikoa da, lehengaiak karbono bihurtzen dituena, materia lurrunkorren edukia minimizatuz eta materialaren karbono edukia handituz. Horrek materialen erresistentzia handitzen du eta hasierako egitura porotsu bat sortzen du, eta hori beharrezkoa da karbonoa aktibatu nahi bada. Karbonizazio baldintzak doitzeak azken produktuan eragin handia izan dezake. Karbonizazio tenperatura handitzeak erreaktibotasuna handitzen du, baina, aldi berean, dauden poroen bolumena murrizten du. Poroen bolumen txikiago hau materialaren kondentsazioa handitzearen ondorioz gertatzen da karbonizazio tenperatura altuagoetan, eta horrek erresistentzia mekanikoa handitzen du. Beraz, garrantzitsua da prozesu tenperatura zuzena aukeratzea, nahi den karbonizazio produktuaren arabera.
Oxido hauek karbonotik kanporatzen dira, eta horren ondorioz gasifikazio partzial bat gertatzen da, aurretik itxita zeuden poroak irekitzen dituena eta karbonoak duen barne-egitura porotsua gehiago garatzen duena. Aktibazio kimikoan, karbonoak tenperatura altuetan erreakzionatzen du deshidratatzaile batekin, eta horrek hidrogeno eta oxigeno gehiena ezabatzen du karbono-egituratik. Aktibazio kimikoak askotan karbonizazio- eta aktibazio-urratsa konbinatzen ditu, baina bi urrats hauek bereizita gerta daitezke prozesuaren arabera. 3.000 m2/g-tik gorako azalera handiak aurkitu dira KOH agente kimiko gisa erabiltzean.
Lehengai ezberdinetatik lortutako ikatz aktibatua.
Hainbat helburutarako erabiltzen den adsorbatzaile izateaz gain, ikatz aktibatua lehengai ugaritatik ekoiztu daiteke, eta horrek produktu oso polifazetikoa bihurtzen du, eskuragarri dagoen lehengaiaren arabera hainbat eremutan ekoiztu daitekeena. Material horien artean daude landareen oskolak, fruituen hezurrak, egurrezko materialak, asfaltoa, metal karburoak, ikatz beltza, estolderia-uren hondakin-gordailuak eta polimero-hondakinak. Ikatz mota desberdinak, dagoeneko 5 karbonatozko forman daudenak eta poro-egitura garatua dutenak, gehiago prozesatu daitezke ikatz aktibatua sortzeko. Ikatz aktibatua ia edozein lehengaitatik ekoiztu daitekeen arren, kostu-eraginkorrena eta ingurumenarekiko kontzienteena da ikatz aktibatua hondakin-materialetatik ekoiztea. Koko-oskoletatik ekoitzitako ikatz aktibatuek mikroporo kopuru handiak dituztela frogatu da, eta horrek adsorzio-ahalmen handia behar den aplikazioetarako lehengairik erabiliena bihurtzen ditu. Zerrautsa eta beste egurrezko hondakin-material batzuek ere egitura mikroporotsu sendoak dituzte, fase gaseosotik adsorziorako onak direnak. Oliba, aranondo, abrikota eta mertxika hezurretatik ikatz aktibatua ekoizteak gogortasun handiko, urradurarekiko erresistentzia handiko eta mikroporo-bolumen handiko adsorbatzaile oso homogeneoak ematen ditu. PVC hondakinak aktibatu daitezke HCl aldez aurretik kentzen bada, eta metileno urdinerako adsorbatzaile ona den ikatz aktibatu bat sortzen du. Pneumatikoen hondakinetatik ere ekoiztu dira ikatz aktibatuak. Aurrekari posibleen sorta zabala bereizteko, beharrezkoa da aktibazioaren ondoren sortzen diren propietate fisikoak ebaluatzea. Aurrekari bat aukeratzerakoan, honako propietate hauek garrantzitsuak dira: poroen azalera espezifikoa, poroen bolumena eta poroen bolumenaren banaketa, granuluen osaera eta tamaina, eta ikatz gainazalaren egitura/ezaugarri kimikoa.
Aplikazio egokirako aitzindari egokia aukeratzea oso garrantzitsua da, aitzindari materialen aldaerak karbono poroen egitura kontrolatzea ahalbidetzen baitu. Aitzindari ezberdinek makroporo kopuru desberdinak dituzte (> 50 nm), eta horrek haien erreaktibotasuna zehazten du. Makroporo hauek ez dira eraginkorrak adsorziorako, baina haien presentziak kanal gehiago ahalbidetzen ditu mikroporoak sortzeko aktibazioan zehar. Gainera, makroporoek bide gehiago eskaintzen dizkiete adsorbato molekulei mikroporoetara iristeko adsorzioan zehar.
Argitaratze data: 2022ko apirilaren 1a