ਸਰਗਰਮ ਕਾਰਬਨ ਦੀ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ

ਐਕਟੀਵੇਟਿਡ ਕਾਰਬਨ (AC) ਲੱਕੜ, ਨਾਰੀਅਲ ਦੇ ਸ਼ੈੱਲ, ਕੋਲਾ ਅਤੇ ਕੋਨ ਆਦਿ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਉੱਚ ਪੋਰੋਸਿਟੀ ਅਤੇ ਸੋਸ਼ਣ ਸਮਰੱਥਾ ਵਾਲੇ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਕਾਰਬੋਨੇਸੀਅਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। AC ਪਾਣੀ ਅਤੇ ਹਵਾ ਦੇ ਸਰੀਰਾਂ ਤੋਂ ਕਈ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਦਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਅਕਸਰ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਸੋਖਣ ਵਾਲਿਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ, ਖੇਤੀਬਾੜੀ ਅਤੇ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਉਤਪਾਦਾਂ ਤੋਂ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ AC, ਇਹ ਰਵਾਇਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਗੈਰ-ਨਵਿਆਉਣਯੋਗ ਅਤੇ ਮਹਿੰਗੇ ਸਰੋਤਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਵਧੀਆ ਵਿਕਲਪ ਸਾਬਤ ਹੋਇਆ ਹੈ। AC ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਲਈ, ਦੋ ਬੁਨਿਆਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ, ਕਾਰਬਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਐਕਟੀਵੇਸ਼ਨ, ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਪਹਿਲੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਪੂਰਵਗਾਮੀਆਂ ਨੂੰ 400 ਅਤੇ 850°C ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਅਧੀਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਜੋ ਸਾਰੇ ਅਸਥਿਰ ਹਿੱਸਿਆਂ ਨੂੰ ਬਾਹਰ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕੇ। ਉੱਚ ਉੱਚਾ ਤਾਪਮਾਨ ਗੈਸਾਂ ਅਤੇ ਟਾਰ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪੂਰਵਗਾਮੀਆਂ ਤੋਂ ਸਾਰੇ ਗੈਰ-ਕਾਰਬਨ ਹਿੱਸਿਆਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ, ਆਕਸੀਜਨ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਹਟਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਉੱਚ-ਕਾਰਬਨ ਸਮੱਗਰੀ ਵਾਲੇ ਚਾਰ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ ਪਰ ਘੱਟ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਪੋਰੋਸਿਟੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਦੂਜੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਪਹਿਲਾਂ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਚਾਰ ਦੀ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਐਕਟੀਵੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਪੋਰ ਦੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਤਿੰਨ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਪਹਿਲਾਂ ਤੋਂ ਪਹੁੰਚਯੋਗ ਨਾ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਪੋਰ ਨੂੰ ਖੋਲ੍ਹਣਾ, ਚੋਣਵੇਂ ਐਕਟੀਵੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਨਵੇਂ ਪੋਰ ਦਾ ਵਿਕਾਸ, ਅਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਪੋਰ ਨੂੰ ਚੌੜਾ ਕਰਨਾ।
ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਲੋੜੀਂਦਾ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਪੋਰੋਸਿਟੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਲਈ ਦੋ ਤਰੀਕੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਭੌਤਿਕ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ। ਭੌਤਿਕ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ (650 ਅਤੇ 900°C ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ) 'ਤੇ ਹਵਾ, ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਭਾਫ਼ ਵਰਗੀਆਂ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ਿੰਗ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕਾਰਬਨਾਈਜ਼ਡ ਚਾਰ ਦੀ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 800°C ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਇਸਦੀ ਸ਼ੁੱਧ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ, ਆਸਾਨ ਹੈਂਡਲਿੰਗ ਅਤੇ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਸਰਗਰਮੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਕਾਰਨ ਤਰਜੀਹ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਭਾਫ਼ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਐਕਟੀਵੇਸ਼ਨ ਨਾਲ ਉੱਚ ਪੋਰ ਇਕਸਾਰਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਭੌਤਿਕ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਲਈ, ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਭਾਫ਼ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਤਰਜੀਹ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਉੱਚ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਵਾਲਾ AC ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਪਾਣੀ ਦੇ ਛੋਟੇ ਅਣੂ ਆਕਾਰ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਚਾਰ ਦੀ ਬਣਤਰ ਦੇ ਅੰਦਰ ਇਸਦਾ ਪ੍ਰਸਾਰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਭਾਫ਼ ਦੁਆਰਾ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਉਸੇ ਡਿਗਰੀ ਦੇ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨਾਲ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਨਾਲੋਂ ਲਗਭਗ ਦੋ ਤੋਂ ਤਿੰਨ ਗੁਣਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਪਾਈ ਗਈ ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਰਸਾਇਣਕ ਪਹੁੰਚ ਵਿੱਚ ਪੂਰਵਗਾਮੀਆਂ ਨੂੰ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਏਜੰਟਾਂ (NaOH, KOH, ਅਤੇ FeCl3, ਆਦਿ) ਨਾਲ ਮਿਲਾਉਣਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਇਹ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਏਜੰਟ ਆਕਸੀਡੈਂਟ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਡੀਹਾਈਡ੍ਰੇਟਿੰਗ ਏਜੰਟ ਵਜੋਂ ਵੀ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਪਹੁੰਚ ਵਿੱਚ, ਕਾਰਬਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਭੌਤਿਕ ਪਹੁੰਚ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਤੁਲਨਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ 300-500°C 'ਤੇ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਇਹ ਪਾਈਰੋਲਾਈਟਿਕ ਸੜਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ, ਫਿਰ, ਸੁਧਰੇ ਹੋਏ ਪੋਰਸ ਢਾਂਚੇ ਅਤੇ ਉੱਚ ਕਾਰਬਨ ਉਪਜ ਦੇ ਵਿਸਥਾਰ ਵਿੱਚ ਨਤੀਜਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਭੌਤਿਕ ਪਹੁੰਚ ਨਾਲੋਂ ਰਸਾਇਣਕ ਦੇ ਮੁੱਖ ਫਾਇਦੇ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਲੋੜ, ਉੱਚ ਮਾਈਕ੍ਰੋਪੋਰੋਸਿਟੀ ਬਣਤਰ, ਵੱਡਾ ਸਤਹ ਖੇਤਰ, ਅਤੇ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਪੂਰਾ ਹੋਣ ਦਾ ਸਮਾਂ ਹਨ।
ਰਸਾਇਣਕ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਵਿਧੀ ਦੀ ਉੱਤਮਤਾ ਨੂੰ ਕਿਮ ਅਤੇ ਉਸਦੇ ਸਾਥੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਇੱਕ ਮਾਡਲ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਸਮਝਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ [1] ਜਿਸ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ AC ਵਿੱਚ ਮਾਈਕ੍ਰੋਪੋਰਸ ਦੇ ਗਠਨ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗੋਲਾਕਾਰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਡੋਮੇਨ ਪਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਮੇਸੋਪੋਰਸ ਇੰਟਰਮਾਈਕ੍ਰੋਡੋਮੇਨ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਰਸਾਇਣਕ (KOH ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ) ਅਤੇ ਭੌਤਿਕ (ਭਾਫ਼ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ) ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ (ਚਿੱਤਰ 1) ਦੁਆਰਾ ਫਿਨੋਲ-ਅਧਾਰਤ ਰਾਲ ਤੋਂ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਕਾਰਬਨ ਬਣਾਇਆ। ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ KOH ਐਕਟੀਵੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ AC ਵਿੱਚ 2878 m2/g ਦਾ ਉੱਚ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਸੀ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਭਾਫ਼ ਐਕਟੀਵੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ 2213 m2/g ਸੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਹੋਰ ਕਾਰਕ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪੋਰ ਆਕਾਰ, ਸਤਹ ਖੇਤਰ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਪੋਰ ਵਾਲੀਅਮ, ਅਤੇ ਔਸਤ ਪੋਰ ਚੌੜਾਈ, ਸਾਰੇ KOH-ਐਕਟੀਵੇਟਿਡ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਭਾਫ਼ ਐਕਟੀਵੇਟਿਡ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਬਿਹਤਰ ਪਾਏ ਗਏ।

ਸਟੀਮ ਐਕਟੀਵੇਸ਼ਨ (C6S9) ਅਤੇ KOH ਐਕਟੀਵੇਸ਼ਨ (C6K9) ਤੋਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ AC ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ, ਕ੍ਰਮਵਾਰ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਮਾਡਲ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸਮਝਾਏ ਗਏ ਹਨ।

ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਤਿਆਰੀ ਦੇ ਢੰਗ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇਸਨੂੰ ਤਿੰਨ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼੍ਰੇਣੀਬੱਧ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਪਾਵਰਡ ਏਸੀ, ਦਾਣੇਦਾਰ ਏਸੀ, ਅਤੇ ਬੀਡ ਏਸੀ। ਪਾਵਰਡ ਏਸੀ 1 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੇ ਆਕਾਰ ਵਾਲੇ ਬਾਰੀਕ ਦਾਣਿਆਂ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਔਸਤ ਵਿਆਸ 0.15-0.25 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਦਾਣੇਦਾਰ ਏਸੀ ਦਾ ਆਕਾਰ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਵੱਡਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਾਹਰੀ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਦਾਣੇਦਾਰ ਏਸੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਆਯਾਮ ਅਨੁਪਾਤ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰਲ ਪੜਾਅ ਅਤੇ ਗੈਸੀ ਪੜਾਅ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਤੀਜੀ ਸ਼੍ਰੇਣੀ: ਬੀਡ ਏਸੀ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪੈਟਰੋਲੀਅਮ ਪਿੱਚ ਤੋਂ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਵਿਆਸ 0.35 ਤੋਂ 0.8 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਆਪਣੀ ਉੱਚ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਘੱਟ ਧੂੜ ਸਮੱਗਰੀ ਲਈ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਗੋਲਾਕਾਰ ਬਣਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ ਪਾਣੀ ਦੇ ਫਿਲਟਰੇਸ਼ਨ ਵਰਗੇ ਤਰਲ ਬੈੱਡ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਵਿਆਪਕ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।