Aktivirani ugljik, kao visoko efikasan adsorpcijski materijal, široko se koristi u pročišćavanju vode, pročišćavanju zraka, dekolorizacijom hrane, hemijskom katalizom i drugim poljima. Njegove izvanredne adsorpcijske performanse proizlaze prvenstveno iz svoje jedinstvene fizičke i hemijske strukture, a njegove primarne komponente određuju njegove performanse i raspon aplikacija.
Aktivirani ugljik se prvenstveno sastoji od ugljika, obično se u rasponu od 85% do 98%, sa specifičnim udjelom ovisno o sirovinama i procesu aktivacije. Korbonski atomi postoje u aktiviranom ugljiku u amorfnim i mikrokristalnim oblicima, čime se oblikova dobro razvijena poretna struktura i edulaciju s velikim specifičnim površinama, obično se kreće od 500 do 1500 m2 / g. Ovo visoko određeno površinsko područje omogućava aktiviranim ugljikom da efikasno adsorbiraju molekule nečistoće iz gasova i tečnosti.
Pored ugljika, aktivni ugljen sadrži i određenu količinu nemetalnih elemenata poput kisika i vodika. Ovi elementi prvenstveno postoje u obliku površinskih funkcionalnih grupa, poput karboksilnih, hidroksila i laktona grupa. Ove funkcionalne grupe prenose aktiviranu ugljiku sa hemijskim adsorpcijskim kapacitetom, što omogućava da se adsorbiraju specifične tvari ne samo fizičkim adsorpcijom, već i kroz hemijsko vezivanje. Na primjer, u pročišćavanju vode, funkcionalne grupe koje sadrže kisik na površini aktiviranog ugljika mogu adsorbuti teški metalni joni i organski zagađivači, poboljšavajući efikasnost pročišćavanja.
Vrsta aktivnog ugljičnog sirovina utiče i na svoj sastav i performanse. Uobičajene sirovine uključuju drvo, ugalj, voćne školjke (poput kokosovih školjki) i naftni koks. Uključeni ugljik na bazi drveta obično sadrži visoke nivoe vodonika i kiseonika i ima razvijenu pore strukturu, čineći ga pogodnim za dekolorizaciju hrane i pročišćavanje zraka. Aktivirani ugljen na uglju ima veći sadržaj ugljika i dobru mehaničku čvrstoću, čineći ga u industrijskom pročišćavanju otpadnih voda. Kokosov aktivirani ugljik na bazi kokosa, zbog visoke tvrdoće i mikroporoznog konstrukcije, visoko je favorizirano u dragocjenom obračunu metala i vrhunskom pročišćavanju.
Pored toga, postupak aktivacije koji se koristi za aktivirani ugljen također ima značajan utjecaj na njegov sastav. Metode fizičkog aktivacije (kao što su aktivacija pare ili ugljičnog dioksida), prvenstveno formiraju mikroporozne konstrukcije, pogodne za adsorpciju malih molekula. Metode hemijskog aktivacije (poput aktiviranja fosforne kiseline ili kalijum hidroksida) proizvode više mesopora i makropora, poboljšavajući adsorpcijski kapacitet većih molekula.
Razumijevanje glavnih komponenti i svojstava aktiviranog ugljika pomoći će vam da odaberete odgovarajući proizvod za različite aplikacije. Sa sve većim zahtjevima za zaštitu okoliša, potražnja za aktiviranim ugljikom u oblastima kontrole zagađenja i oporavka resursa i dalje raste, a njegova optimizacija i poboljšanje performansi ostaju važni pravci istraživanja industrije.
