Mae carbon wedi'i actifadu yn ddeunydd carbon gyda strwythur mandwll datblygedig iawn. Mae ei egwyddor weithredol yn cynnwys y mathau canlynol: arsugniad corfforol, arsugniad cemegol a dadelfeniad catalytig.
Esboniad manwl o'r broses
• Actifadu: Gellir rhannu'r dulliau paratoi o garbon wedi'i actifadu yn fras yn dri chategori: dull actifadu corfforol (a elwir hefyd yn ddull activation nwy), dull activation cemegol, a dull actifadu cyfunol cemegol corfforol. Yn eu plith, mae dull actifadu cemegol yn ddull paratoi a ddefnyddir yn gyffredin mewn diwydiant.
• Arsugniad Corfforol: Gellir rhannu'r egwyddor o arsugniad corfforol yn yr agweddau canlynol: sail strwythurol, cineteg arsugniad, ac amodau allweddol. Yn gyntaf, mae ei strwythur mandyllog yn rhagofyniad, gan fod mandyllau datblygedig yn darparu arwynebedd arwyneb enfawr, gan ganiatáu i garbon wedi'i actifadu gysylltu'n llawn ag amhureddau. Yn ail, yr atyniad cilyddol rhwng moleciwlau yw'r grym gyrru craidd. Mae llawer o foleciwlau ar y wal mandwll yn cynhyrchu atyniad, sy'n tynnu moleciwlau amhuredd i'r mandyllau. Yn olaf, paru maint y mandwll â diamedr moleciwlau amhuredd yw'r allwedd i gyflawni arsugniad effeithiol. Dylai mandyllau fod ychydig yn fwy na diamedr moleciwlau amhuredd, ac nid yn rhy fawr nac yn rhy fach i gyflawni'r effaith arsugniad gorau.
• Arsugniad Cemegol: Mewn rhai achosion, mae adwaith cemegol yn digwydd. Mae effaith bondiau cemegol rhwng adsorbents ac adsorbates (hydoddion) yn achosi adwaith cemegol. Mae'r adwaith yn arwain at gysylltiad cryf rhwng yr arsugnyddion a'r arsugnadau (hydoddion). Gan fod angen llawer o egni actifadu ar adweithiau cemegol, fel arfer mae angen eu cynnal ar dymheredd uwch, gan arwain at wres arsugniad uwch. Mae'n fath o arsugniad detholus, oherwydd dim ond un neu ychydig o sylweddau penodol y mae adsorbent yn cael effaith arsugniad. Oherwydd bod arsugniad cemegol yn dibynnu ar y grym bond cemegol uniongyrchol rhwng yr adsorbent a'r adsorbate, dim ond monolayer y gall ei ffurfio. Mae'r arsugniad yn gymharol sefydlog ac nid yw'n hawdd ei ddadsorbio. Mae'r arsugniad hwn yn uniongyrchol gysylltiedig â phriodweddau cemegol allanol yr adsorbent a phriodweddau cemegol yr adsorbate.
• Dadelfeniad catalytig
Mae rhan o garbon wedi'i actifadu yn dadelfennu llygryddion organig (fel cyfansoddion ffenolig) trwy gatalysis arwyneb, ond mae'r broses hon yn dibynnu ar brosesau paratoi penodol a nodweddion deunydd crai, ac fe'i cyfunir yn aml â thechnolegau eraill (fel ocsidiad osôn) mewn cymwysiadau diwydiannol.
Mae cyfryngau carbon wedi'i actifadu yn ddeunydd amsugnol wedi'i wneud o garbon wedi'i actifadu fel deunydd crai. Mae ganddo nodweddion strwythur mandyllog, arwynebedd arwyneb penodol mawr, a gallu arsugniad cryf. Fe'i defnyddir yn eang mewn meysydd megis puro aer, trin dŵr, cymorth catalydd, ac ati
Nodweddion Craidd
Mae cyfryngau carbon activated yn cael eu paratoi trwy brosesau actifadu ffisegol neu gemegol, gydag arwyneb sy'n gyfoethog mewn strwythurau micromandyllog a all arsugniad sylweddau niweidiol (fel fformaldehyd, arogleuon), metelau trwm, ac ati mewn nwyon a hylifau, tra hefyd yn meddu ar allu decolorization.
Enghreifftiau o'i gymhwysiad nodweddiadol
• Mewn puro dŵr, gall cyfryngau carbon wedi'i actifadu gael gwared ar arogleuon, lliwiau, clorin, metelau trwm a llygryddion organig o ddŵr i buro dŵr yfed neu ddŵr gwastraff diwydiannol.
• Mewn puro aer, gall cyfryngau carbon actifedig ddal arogleuon a nwyon niweidiol mewn cartrefi, lleoliadau diwydiannol, a hyd yn oed siwtiau gofod.
• Yn y diwydiant bwyd, mae gan gyfryngau carbon wedi'i actifadu'r swyddogaeth o ddad-liwio a mireinio (mae angen rheoli tymheredd ar 60-80 gradd).
• Ym maes fferyllol, gellir defnyddio cyfryngau carbon wedi'i actifadu ar gyfer puro gwaed (mae'n rhaid i garbon actifedig gradd meddygol fodloni safonau USP).