ساخت كربن فعال به وسيله ي فعال سازي شيميايي و فيزيكي چوب هاي مركبات، زيتون و گز و مقايسه ويژگي هاي آن ها

Production of Activated Carbon Using Chemical and Physical Activation of Citrus, Olive and Tamarisk’s Waste Wood and Comparing their Characteristics

كربن فعال از پيروليز هر ماده داراي كربن با استفاده از عمليات فعال سازي گوناگون، توليد مي شود. دراين پژوهش، چوب درختان پرتقال، زيتون و گز منطقه داراب فارس به عنوان مواد اوليه توليد كربن فعال استفاده شده است. اندازه گيري چگالي، درصد رطوبت،درصدتركيب هاي شيميايي (شامل سلولز، ليگنين،مواد استخراجيوخاكستر) مطابق با آيين نامه تاپي (TAAPI) و آناليز گرمايي DSC-TGA بر روي نمونه هاي چوب، نشان مي دهد، تخريب گرمايي چوب زيتون در دماهاي بالاتري انجام مي شود. همچنين ميزان كربن تابعي از دانسيته چوب بوده و آناليز شيميايي چوب اثري بر ميزان كربن و پايداري گرمايي آن ندارد. كربن فعال از نمونه چوب هاي گوناگون در سه حالت بدون فعال سازي، فعال سازي فيزيكي با بخار آب و فعال سازي شيميايي با روي كلريد(در نسبت هاي 50%، 100% و 150%) در شرايط همانند دما و زمان، توليد و ويژگي هاي آن ها شامل عدد يدي، سطح آزاد به روش BET، رفتار گرمايي و تصويرهاي ميكروسكوپ الكتروني با يكديگر مقايسه شده است. نتيجه ها نشان مي دهند كه عدد يدي و سطح آزاد كربن فعال توليدي به طور مستقيم تابع نوع فعال سازي مي باشد، به شكلي كه اين پارامترها در فعال سازي شيميايي تفاوت چشمگيري نسبت به ساير روش ها دارد. همچنين با افزايش مقدارهاي عامل فعال ساز شيميايي از 50% تا 100% ميزان سطح آزاد، جذب هم دما، حجم آزاد و عدد يدي نيز افزايش مي يابد ليكن افزايش از 100% به 150% اثر محسوسي بر اين پارامتر و در نتيجه فعال سازي كربن ندارد. بيش ترين عدد يدي و BET مربوط به نمونه چوب پرتقال فعال شده با 150% روي كلريد، با مقدارهاي به ترتيب 97/980 و 22/1050 مي باشد. همچنين در همه موارد فعال سازي، كربن به دست آمده از چوب زيتون رفتار بهتري از خود نشان مي دهد و مقاومت گرمايي كربن فعال توليد شده از چوب زيتون نسبت به بقيه بيش تر است.

Activated carbon is produced from pyrolysis of plant material containing carbon and is undergoing activation. In this study, citrus, olive and tamarisk’s woods is used as raw materials to produce activated carbon, all samples were prepared from Darab city. The density measurement and moisture content and chemical analysis (cellulose, lignin, extractives, and ash) and also thermal analysis of wood samples show that there is no relation between carbon content with chemical analysis, but carbon content directly related to the density which is verified by DSC-TGA. Also, it has been seen that the thermal degradation of olivewood has been carried out at higher temperatures. The activated carbon was produced from wood samples in three methods; without activation, with physical activation (with steam) and chemical activation (with zinc chloride), and their properties (such as free surface by BET, iodine number, thermal analysis and SEM) show that. The activated carbon produced by chemical activation is more stable than other methods.In the case of activated carbon from citrus wood, the Iodine number of chemically activated carbon is observed chemically activation has significant difference compared to other methods of activation. With increasing amounts of chemical activation agent from 50 to 100%, the iodine number and surface area will increase, but increasing of this parameter from 100% to 150% has no significant effect on that properties. The maximum iodine number and BET for activated citrus wood with 150% ZnCl₂ have resulted relatively 980.97 and 1050.22. The comparison of activated carbon from olive wood relative to other woods shows that olive carbon active has better characterization in all methods of activation. It also can be seen the thermal resistance of olive activated carbon is more than other woods.