Carbo activatus (CA) ad materias valde carbonaceas refertur, magnam porositatem et facultatem sorptionis habentes, ex ligno, putaminibus cocois, carbone, et conis, etc. productas. CA est unus ex adsorbentibus saepe adhibitis in variis industriis ad removenda multa inquinantia ex corporibus aquae et aeris. Cum CA ex productis agriculturae et vastorum synthesizatus sit, optima alternativa fontibus non renovabilibus et sumptuosis tradito modo usitatis probata est. Ad praeparationem CA, duo processus fundamentales, carbonizatio et activatio, adhibentur. In primo processu, praecursores temperaturis altis, inter 400 et 850°C, subiciuntur ad omnes componentes volatiles expellendos. Alta temperatura elevata omnes componentes non carbonaceos a praecursore, ut hydrogenium, oxygenium, et nitrogenium in forma gasorum et picis, removet. Hic processus carbonem cum alto contento carbonis sed parva superficie et porositate producit. Secundus autem gradus activationem carbonis antea synthesizati implicat. Augmentum magnitudinis pororum per processum activationis in tres dividi potest: apertura pororum antea inaccessibilium, evolutio novorum pororum per activationem selectivam, et dilatatio pororum existentium.
Duae rationes, physica et chemica, ad activationem adhibentur ut superficies et porositas desideratae obtineantur. Activatio physica activationem carbonis carbonizati utens gasibus oxidantibus, ut aere, dioxido carbonii, et vapore, ad altas temperaturas (inter 650 et 900°C) implicat. Dioxidum carbonii plerumque praefertur propter naturam suam puram, facilem tractationem, et processum activationis moderatum circa 800°C. Alta uniformitas pororum cum activatione dioxidi carbonii comparatione cum vapore obtineri potest. Attamen, ad activationem physicam, vapor multo praefertur comparatus dioxido carbonii, quia AC cum superficie relative magna produci potest. Propter minorem magnitudinem molecularum aquae, eius diffusio intra structuram carbonis efficaciter fit. Activatio per vaporem inventa est bis vel ter maior esse quam dioxido carbonii cum eodem gradu conversionis.
Methodus autem chemica mixturam praecursoris cum agentibus activantibus (NaOH, KOH, et FeCl3, etc.) implicat. Haec agentes activantes tamquam oxidantes tamquam agentes dehydrantes funguntur. Hac methodo, carbonizatio et activatio simul ad temperaturam comparative inferiorem 300-500°C perficiuntur, comparata cum methodo physica. Propterea, decompositionem pyrolyticam efficit et, deinde, expansionem structurae porosae emendatae et altum proventum carbonis evenit. Commoda praecipua methodi chemicae prae physica sunt requisitum temperaturae humilis, structurae altae microporositatis, area superficialis magna, et tempus completionis reactionis imminutum.
Superioritas methodi activationis chemicae explicari potest ex exemplo a Kim et collegis eius proposito [1], secundum quod varia microdominia sphaerica, quae formationem micropororum efficiunt, in AC inveniuntur. Contra, mesopora in regionibus intermicrodominiis explicantur. Experimentaliter, carbonem activatum ex resina phenolica per activationem chemicam (KOH utens) et physicam (vapore utens) formaverunt (Figura 1). Resultata demonstraverunt AC per activationem KOH synthesizatum aream superficialem magnam 2878 m2/g habere, comparatum cum 2213 m2/g per activationem vaporis. Praeterea, alii factores, ut magnitudo pororum, area superficialis, volumen micropororum, et latitudo media pororum, omnes meliores inventi sunt in condicionibus KOH-activatis comparatis cum activatione vaporis.
Discrepantiae inter AC praeparatum ex activatione vaporis (C6S9) et activationem KOH (C6K9) respective, explicatae per exemplar microstructurae.
Pro magnitudine particularum et methodo praeparationis, in tres typos dividi potest: AC potentiata, AC granulata, et AC globulata. AC potentiata ex granulis tenuibus formatur, magnitudine 1 mm cum diametro medio inter 0.15 et 0.25 mm. AC granulata magnitudinem comparative maiorem et aream superficialem externam minorem habet. AC granulata ad varias applicationes phasis liquidae et gasosae adhibentur, pro rationibus dimensionum. Tertia classis: AC globulata plerumque ex pice petrolei synthetizatur, diametro inter 0.35 et 0.8 mm variante. Notum est propter magnam firmitatem mechanicam et parvum pulveris contentum. Late adhibetur in applicationibus strati fluidizati, ut filtratio aquae, propter structuram sphaericam.
Tempus publicationis: XVIII Iun. MMXXII