Prosedur untuk memproses karbon aktif biasanya terdiri dari karbonisasi yang diikuti oleh aktivasi bahan karbon dari tumbuhan. Karbonisasi adalah perlakuan panas pada suhu 400-800°C yang mengubah bahan mentah menjadi karbon dengan meminimalkan kandungan zat volatil dan meningkatkan kandungan karbon dalam bahan tersebut. Hal ini meningkatkan kekuatan bahan dan menciptakan struktur berpori awal yang diperlukan jika karbon akan diaktifkan. Menyesuaikan kondisi karbonisasi dapat memengaruhi produk akhir secara signifikan. Peningkatan suhu karbonisasi meningkatkan reaktivitas, tetapi pada saat yang sama mengurangi volume pori yang ada. Penurunan volume pori ini disebabkan oleh peningkatan kondensasi bahan pada suhu karbonisasi yang lebih tinggi yang menghasilkan peningkatan kekuatan mekanis. Oleh karena itu, penting untuk memilih suhu proses yang tepat berdasarkan produk karbonisasi yang diinginkan.
Oksida-oksida ini berdifusi keluar dari karbon yang mengakibatkan gasifikasi parsial yang membuka pori-pori yang sebelumnya tertutup dan selanjutnya mengembangkan struktur pori internal karbon. Dalam aktivasi kimia, karbon direaksikan pada suhu tinggi dengan agen dehidrasi yang menghilangkan sebagian besar hidrogen dan oksigen dari struktur karbon. Aktivasi kimia sering kali menggabungkan langkah karbonisasi dan aktivasi, tetapi kedua langkah ini mungkin masih terjadi secara terpisah tergantung pada prosesnya. Luas permukaan yang tinggi melebihi 3.000 m2/g telah ditemukan saat menggunakan KOH sebagai agen pengaktif kimia.
Karbon Aktif dari Berbagai Bahan Baku.
Selain sebagai penyerap yang digunakan untuk berbagai keperluan, karbon aktif dapat diproduksi dari berbagai macam bahan baku, menjadikannya produk yang sangat serbaguna yang dapat diproduksi di berbagai bidang tergantung pada bahan baku apa yang tersedia. Beberapa bahan ini meliputi kulit tanaman, biji buah, bahan kayu, aspal, karbida logam, karbon hitam, endapan limbah dari limbah, dan sisa polimer. Berbagai jenis batu bara, yang sudah ada dalam bentuk karbon 5 dengan struktur pori yang berkembang, dapat diproses lebih lanjut untuk membuat karbon aktif. Meskipun karbon aktif dapat diproduksi dari hampir semua bahan baku, karbon aktif dari bahan limbah adalah yang paling hemat biaya dan ramah lingkungan. Karbon aktif yang diproduksi dari kulit kelapa telah terbukti memiliki volume pori mikro yang tinggi, menjadikannya bahan baku yang paling umum digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan kapasitas penyerapan tinggi. Serbuk gergaji dan bahan sisa kayu lainnya juga mengandung struktur mikropori yang berkembang kuat yang baik untuk penyerapan dari fase gas. Memproduksi karbon aktif dari biji zaitun, plum, aprikot, dan persik menghasilkan adsorben yang sangat homogen dengan kekerasan yang signifikan, ketahanan terhadap abrasi, dan volume mikropori yang tinggi. Sisa PVC dapat diaktifkan jika HCl dihilangkan terlebih dahulu, dan menghasilkan karbon aktif yang merupakan adsorben yang baik untuk metilen biru. Karbon aktif bahkan telah diproduksi dari sisa ban. Untuk membedakan antara berbagai kemungkinan prekursor, menjadi penting untuk mengevaluasi sifat fisik yang dihasilkan setelah aktivasi. Ketika memilih prekursor, sifat-sifat berikut ini penting: luas permukaan spesifik pori-pori, volume pori dan distribusi volume pori, komposisi dan ukuran butiran, dan struktur/karakter kimia permukaan karbon.
Memilih prekursor yang tepat untuk aplikasi yang tepat sangatlah penting karena variasi bahan prekursor memungkinkan pengendalian struktur pori karbon. Prekursor yang berbeda mengandung jumlah makropori yang bervariasi (> 50 nm), yang menentukan reaktivitasnya. Makropori ini tidak efektif untuk penyerapan, tetapi keberadaannya memungkinkan lebih banyak saluran untuk pembuatan mikropori selama aktivasi. Selain itu, makropori menyediakan lebih banyak jalur bagi molekul adsorbat untuk mencapai mikropori selama penyerapan.
Waktu posting: 01-Apr-2022