Production Technology Of Carbon Molecular Sieve

углеродные молекулярные сита (CMS) являются пористыми материалами, используемыми для процессов разделения и очистки газа. они, как правило, готовятся путем карбонизации органических полимеров или прекурсоров углерода с последующей активацией для создания высокопористой структуры. вот общий план процесса:

1. выбор предшественника углерода: первым шагом является выбор подходящего предшественника углерода. распространенными предшественниками являются органические полимеры, такие как фенольные смолы, полиакрилонитрил (PAN) или различные природные источники, такие как кокосовая скорлупа или древесина.

2.Карбонизация: выбранный материал-предшественник нагревается в инертной атмосфере (например, азот или аргон) при высоких температурах (обычно от 500 ° C до 1000 ° C) в печи. этот процесс отталкивает летучие компоненты и перестраивает молекулярную структуру, образуя богатый углеродом материал.

3.Активация: после карбонизации результирующий материал активируется для создания пор внутри углеродной структуры. активация может быть произведена с помощью физических или химических методов.

A. физическая активация: это включает в себя воздействие карбонизированного материала активирующим агентом, таким как пар или углекислый газ, при высоких температурах. газ реагирует с углеродной поверхностью, создавая поры. кроме того, физическая активация может включать использование шаблонного материала, который позже удаляется, оставляя поры.

B. химическая активация: при химической активации карбонированный материал обрабатывается активирующим агентом, обычно окислителем, таким как фосфорная кислота или гидроксид калия. кислота или основание реагирует с углеродом, создавая поры, а также поверхностные функциональные группы.

4. промывка и сушка: после активации углеродный материал тщательно промывается для удаления любых остаточных активирующих агентов или побочных продуктов. затем он высушивается, чтобы удалить избыточную влагу.

5.Sizing and Shaping (опционально): в зависимости от предполагаемого применения материал CMS может быть измельчен или измельчен до желаемого размера частиц или иметь форму в конкретные формы, такие как гранулы или бусины.

6.Чарактеризация: конечный продукт CMS характеризуется с помощью таких методов, как адсорбция / десорбция азота, сканирующая электронная микроскопия (SEM) и рентгеновская дифракция (XRD), для определения его поровой структуры, площади поверхности и других свойств.

важно отметить, что точные параметры процесса (такие как температура, время и тип активирующего агента) могут варьироваться в зависимости от конкретного материала предшественника и желаемых свойств углеродного молекулярного сита. кроме того, выбор метода активации (физического или химического) также влияет на конечные характеристики материала CMS.