செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் உற்பத்தி செயல்முறைகள்

செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனை செயலாக்குவதற்கான செயல்முறை பொதுவாக ஒரு கார்பனேற்றத்தை கொண்டுள்ளது, அதைத் தொடர்ந்து காய்கறி தோற்றத்தில் இருந்து கார்பனேசிய பொருள் செயல்படுத்தப்படுகிறது. கார்பனைசேஷன் என்பது 400-800 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்ப சிகிச்சையாகும், இது கொந்தளிப்பான பொருளின் உள்ளடக்கத்தை குறைப்பதன் மூலமும், பொருளின் கார்பன் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பதன் மூலமும் மூலப்பொருட்களை கார்பனாக மாற்றுகிறது. இது பொருட்களின் வலிமையை அதிகரிக்கிறது மற்றும் கார்பன் செயல்படுத்தப்பட வேண்டுமானால் அவசியமான ஆரம்ப நுண்ணிய கட்டமைப்பை உருவாக்குகிறது. கார்பனைசேஷன் நிலைமைகளை சரிசெய்வது இறுதி தயாரிப்பை கணிசமாக பாதிக்கும். அதிகரித்த கார்பனைசேஷன் வெப்பநிலை வினைத்திறனை அதிகரிக்கிறது, ஆனால் அதே நேரத்தில் இருக்கும் துளைகளின் அளவைக் குறைக்கிறது. கார்பனேற்றத்தின் அதிக வெப்பநிலையில் பொருளின் ஒடுக்கம் அதிகரிப்பதன் காரணமாக இந்த துளைகளின் அளவு குறைகிறது, இது இயந்திர வலிமையை அதிகரிக்கிறது. எனவே, கார்பனேற்றத்தின் விரும்பிய உற்பத்தியின் அடிப்படையில் சரியான செயல்முறை வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுப்பது முக்கியம்.

இந்த ஆக்சைடுகள் கார்பனில் இருந்து பரவுகின்றன, இதன் விளைவாக ஒரு பகுதி வாயுவாக்கம் ஏற்படுகிறது, இது முன்பு மூடப்பட்ட துளைகளைத் திறக்கிறது மற்றும் கார்பன்களின் உள் நுண்ணிய கட்டமைப்பை மேலும் உருவாக்குகிறது. வேதியியல் செயல்பாட்டில், கார்பன் அதிக வெப்பநிலையில் நீரிழப்பு முகவருடன் வினைபுரிகிறது, இது கார்பன் கட்டமைப்பிலிருந்து ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் பெரும்பகுதியை நீக்குகிறது. இரசாயன செயலாக்கம் பெரும்பாலும் கார்பனைசேஷன் மற்றும் செயல்படுத்தும் படியை ஒருங்கிணைக்கிறது, ஆனால் இந்த இரண்டு படிகளும் செயல்முறையைப் பொறுத்து தனித்தனியாக நிகழலாம். KOH ஐ ஒரு இரசாயன செயல்படுத்தும் முகவராகப் பயன்படுத்தும் போது 3,000 m2/g க்கும் அதிகமான உயர் மேற்பரப்புப் பகுதிகள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன.

பல்வேறு மூலப் பொருட்களிலிருந்து செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன்.

பல்வேறு நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு உறிஞ்சியாக இருப்பதுடன், பல்வேறு மூலப்பொருட்களின் செல்வத்திலிருந்து செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனை உற்பத்தி செய்யலாம், இது ஒரு நம்பமுடியாத பல்துறை தயாரிப்பு ஆகும், இது என்ன மூலப்பொருள் கிடைக்கிறது என்பதைப் பொறுத்து பல்வேறு பகுதிகளில் உற்பத்தி செய்ய முடியும். இந்த பொருட்களில் சில தாவரங்களின் ஓடுகள், பழங்களின் கற்கள், மர பொருட்கள், நிலக்கீல், உலோக கார்பைடுகள், கார்பன் பிளாக்ஸ், கழிவுநீரில் இருந்து கழிவுகள் மற்றும் பாலிமர் ஸ்கிராப்புகள் ஆகியவை அடங்கும். பல்வேறு வகையான நிலக்கரி, ஏற்கனவே 5 கார்பனேசிய வடிவத்தில் வளர்ந்த துளை அமைப்புடன் உள்ளது, மேலும் செயலாக்கப்பட்ட கார்பனை உருவாக்க முடியும். செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனை எந்தவொரு மூலப்பொருளிலிருந்தும் தயாரிக்க முடியும் என்றாலும், கழிவுப் பொருட்களிலிருந்து செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனை உற்பத்தி செய்வது மிகவும் செலவு குறைந்த மற்றும் சுற்றுச்சூழல் உணர்வுடன் உள்ளது. தேங்காய் ஓடுகளிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன்கள் அதிக அளவு நுண் துளைகளைக் கொண்டிருப்பதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது, இதனால் அதிக உறிஞ்சுதல் திறன் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு அவை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மூலப்பொருளாக அமைகிறது. மரத்தூள் மற்றும் பிற மரக் கழிவுப் பொருட்களில் வலுவாக வளர்ந்த மைக்ரோபோரஸ் கட்டமைப்புகள் உள்ளன, அவை வாயு கட்டத்தில் இருந்து உறிஞ்சுவதற்கு நல்லது. ஆலிவ், பிளம், ஆப்ரிகாட் மற்றும் பீச் கற்களில் இருந்து செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனை உற்பத்தி செய்வது குறிப்பிடத்தக்க கடினத்தன்மை, சிராய்ப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் அதிக மைக்ரோபோர் அளவு ஆகியவற்றுடன் அதிக ஒரே மாதிரியான உறிஞ்சிகளை அளிக்கிறது. எச்.சி.எல் முன்பே அகற்றப்பட்டால் பிவிசி ஸ்கிராப்பைச் செயல்படுத்த முடியும், மேலும் இது மெத்திலீன் நீலத்திற்கு நல்ல உறிஞ்சியாக செயல்படும் கார்பனை உருவாக்குகிறது. செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன்கள் டயர் ஸ்கிராப்பில் இருந்து கூட தயாரிக்கப்படுகின்றன. சாத்தியமான முன்னோடிகளின் பரந்த வரம்பிற்கு இடையில் வேறுபடுவதற்கு, செயல்படுத்தப்பட்ட பிறகு விளைந்த இயற்பியல் பண்புகளை மதிப்பீடு செய்வது அவசியமாகிறது. முன்னோடியைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது பின்வரும் பண்புகள் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை: துளைகளின் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, துளை அளவு மற்றும் துளை அளவு விநியோகம், துகள்களின் கலவை மற்றும் அளவு மற்றும் கார்பன் மேற்பரப்பின் வேதியியல் அமைப்பு/தன்மை.

சரியான பயன்பாட்டிற்கான சரியான முன்னோடியைத் தேர்ந்தெடுப்பது மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் முன்னோடி பொருட்களின் மாறுபாடு கார்பன்களின் துளை கட்டமைப்பைக் கட்டுப்படுத்த அனுமதிக்கிறது. வெவ்வேறு முன்னோடிகள் வெவ்வேறு அளவு மேக்ரோபோர்களைக் கொண்டிருக்கின்றன (> 50 nm,) அவை 6 அவற்றின் வினைத்திறனை தீர்மானிக்கின்றன. இந்த மேக்ரோபோர்கள் உறிஞ்சுதலுக்கு பயனுள்ளதாக இல்லை, ஆனால் அவற்றின் இருப்பு செயல்படுத்தும் போது மைக்ரோபோர்களை உருவாக்க அதிக சேனல்களை அனுமதிக்கிறது. கூடுதலாக, மேக்ரோபோர்கள் உறிஞ்சும் போது நுண்துளைகளை அடைவதற்கு உறிஞ்சும் மூலக்கூறுகளுக்கு அதிக பாதைகளை வழங்குகின்றன.