Сотовый активированный уголь – новый адсорбирующий материал с регулярной пористой структурой. Благодаря высокой удельной поверхности, отличным характеристикам адсорбции газов и жидкостей и низкому сопротивлению потоку, он широко используется в области защиты окружающей среды, химического машиностроения и фармацевтики. Методы его приготовления и оптимизация производительности в настоящее время являются горячими темами исследований.
Сотовый активированный уголь обычно изготавливается из угля, древесины или активированного угля из скорлупы фруктов. После равномерного смешивания со связующим веществом (например, фенольной смолой или полиакрилонитрилом) смесь экструдируется в сырую ячеистую массу. Сформированное сырое тело сушат для удаления влаги с последующей карбонизацией и активацией при высоких температурах (обычно 800-1000 градусов). Активацию можно проводить с использованием методов физической активации (таких как водяной пар или диоксид углерода) или методов химической активации (таких как фосфорная кислота или гидроксид калия) для дальнейшего расширения пористой структуры и повышения адсорбционной способности.
В процессе подготовки соотношение сырья, тип связующего, давление экструзии и условия активации оказывают существенное влияние на структуру пор и адсорбционные свойства сотового активированного угля. Исследования показали, что соответствующее увеличение температуры и времени активации может увеличить удельную площадь поверхности, но чрезмерно высокие температуры могут вызвать разрушение конструкции. Кроме того, оптимизация соотношения связующего может повысить механическую прочность, что делает его пригодным для адсорбционных систем с неподвижным-слоем или подвижным-слоем.
Сотовый активированный уголь в основном используется при очистке отходящих газов (например, при очистке ЛОС), очистке воды (например, при адсорбции тяжелых металлов) и промышленном катализе. Его уникальная сотовая структура не только повышает эффективность массообмена, но и снижает падение давления в системе, превосходя традиционный гранулированный активированный уголь. Будущие разработки будут сосредоточены на дальнейшем повышении его способности к селективной адсорбции за счет нано-модификации и методов легирования композитов.