Vinnsluferli virks kolefnis felst venjulega í kolefnismeðhöndlun og síðan virkjun kolefnisríks efnis af jurtauppruna. Kolefnismeðhöndlun er hitameðferð við 400-800°C sem breytir hráefnum í kolefni með því að lágmarka innihald rokgjörns efnis og auka kolefnisinnihald efnisins. Þetta eykur styrk efnisins og býr til upphaflega porous uppbyggingu sem er nauðsynleg ef kolefnið á að virkjast. Aðlögun á skilyrðum kolefnismeðhöndlunarinnar getur haft veruleg áhrif á lokaafurðina. Hækkað kolefnismeðhöndlunarhitastig eykur hvarfgirni en minnkar um leið rúmmál sviga sem eru til staðar. Þetta minnkaða rúmmál sviga stafar af aukinni þéttingu efnisins við hærra kolefnismeðhöndlunarhita sem leiðir til aukinnar vélræns styrks. Þess vegna er mikilvægt að velja rétt ferlishitastig út frá æskilegri kolefnisafurð.
Þessi oxíð dreifast út úr kolefninu sem leiðir til hlutagasmyndunar sem opnar svigrúm sem áður voru lokuð og þróar frekar innri svigrúm kolefnisins. Við efnavirkjun hvarfast kolefnið við hátt hitastig við þurrkunarefni sem fjarlægir megnið af vetni og súrefni úr kolefnisbyggingunni. Efnavirkjun sameinar oft kolefnismyndunar- og virkjunarskrefin, en þessi tvö skref geta samt sem áður átt sér stað sitt í hvoru lagi eftir því hvaða ferli er um að ræða. Stórt yfirborðsflatarmál, yfir 3.000 m2/g, hefur fundist þegar KOH er notað sem efnavirkjandi efni.
Virkt kolefni úr mismunandi hráefnum.
Auk þess að vera adsorbent sem notað er í margvíslegum tilgangi er hægt að framleiða virkt kolefni úr fjölbreyttum hráefnum, sem gerir það að ótrúlega fjölhæfri vöru sem hægt er að framleiða á mörgum mismunandi svæðum eftir því hvaða hráefni er tiltækt. Meðal þessara efna eru skeljar plantna, steinar ávaxta, viðarefni, asfalt, málmkarbíð, kolsvört, úrgangsefni úr skólpi og fjölliðuúrgangur. Mismunandi gerðir af kolum, sem þegar eru til í kolefnisríku formi með þróaðri svitaholubyggingu, er hægt að vinna frekar úr til að búa til virkt kolefni. Þó að virkt kolefni sé hægt að framleiða úr nánast hvaða hráefni sem er, er hagkvæmast og umhverfisvænast að framleiða virkt kolefni úr úrgangsefnum. Sýnt hefur verið fram á að virkt kolefni sem framleitt er úr kókosskeljum hefur mikið magn af örsópum, sem gerir það að algengasta hráefninu þar sem mikil adsorbent er nauðsynleg. Sag og annað viðarafgangsefni innihalda einnig sterklega þróaðar örsópar sem eru góðar fyrir adsorbent úr gasfasanum. Framleiðsla virks kols úr ólífu-, plómu-, apríkósu- og ferskjukjarnum gefur mjög einsleit adsorbefni með umtalsverðri hörku, núningþol og miklu örporamagni. PVC-úrgangur er hægt að virkja ef HCl er fjarlægt fyrirfram og leiðir til virks kols sem er gott adsorbefni fyrir metýlenblátt. Virk kol hafa jafnvel verið framleidd úr dekkjaúrgangi. Til að greina á milli hins fjölbreytta úrvals mögulegra forvera er nauðsynlegt að meta eðliseiginleika þeirra eftir virkjun. Þegar forveri er valinn skipta eftirfarandi eiginleikar máli: yfirborðsflatarmál poranna, poramagn og poramagnsdreifing, samsetning og stærð korna og efnafræðileg uppbygging/eiginleiki kolefnisyfirborðsins.
Það er mjög mikilvægt að velja réttan forvera fyrir rétta notkun því fjölbreytileiki í forveraefnum gerir kleift að stjórna uppbyggingu kolefnisholanna. Mismunandi forverar innihalda mismunandi magn af stórholum (> 50 nm) sem ákvarða hvarfgirni þeirra. Þessi stórhol eru ekki áhrifarík til aðsogs, en nærvera þeirra gerir kleift að nota fleiri rásir til að mynda örholur við virkjun. Að auki veita stórholurnar fleiri leiðir fyrir aðsogssameindir að örholunum við aðsog.
Birtingartími: 1. apríl 2022