Was ist das Funktionsprinzip des Kohlenstoffmolekularsiebs?

Kohlenstoffmolekulare Siebenutzt die Eigenschaften des Siebens, um den Zweck der Trennung von Sauerstoff und Stickstoff zu erreichen. Wenn das molekulare Sieb Verunreinigungsgas adsorbiert, dienen die Makroporen und Mesopore nur als Kanäle, und die adsorbierten Moleküle werden zu den Mikroporen und Submikroporen transportiert, während die Mikroporen und Submikroporen das tatsächliche Volumen der Adsorption darstellen. Das molekulare Kohlenstoffsieb enthält eine große Anzahl von Mikroporen. Diese Mikroporen ermöglichen es Molekülen kleiner dynamischer Größe, schnell in die Poren zu diffundieren, während sie das Eindringen von Molekülen mit großem Durchmesser einschränken. Aufgrund der unterschiedlichen relativen Diffusionsraten von Gasmolekülen unterschiedlicher Größe können die Komponenten des Gasgemisches besser getrennt werden. Daher sollte bei der Herstellung von Kohlenstoffmolekularsieb, je nach Molekülgröße, die Verteilung der Mikroporen im Kohlenstoff-Molekularsieb 0,28 nm und 0,38 nm betragen. Innerhalb dieses Mikroporengrößenbereichs kann Sauerstoff schnell durch die Mikroporen in die Poren diffundieren, aber es ist schwierig, dass Stickstoff durch die Mikroporen gelangt, wodurch die Trennung von Sauerstoff und Stickstoff erreicht wird. Die Porengröße der Mikroporen bildet die Grundlage für die Trennung von Sauerstoff und Stickstoff durch das molekulare Sieb aus Kohlenstoff. Wenn die Porengröße zu groß ist, können Sauerstoff- und Stickstoffsiebe leicht in die Poren eindringen und können daher keinen Trennungseffekt ausführen; Wenn die Porengröße zu klein ist, können weder Sauerstoff noch Stickstoff in die Poren gelangen und haben keinen Trenneffekt.
Aufgrund der Bedingungen können heimliche Molekularsiebe nicht gut durch die Porengröße kontrolliert werden. Die Kohlenstoffporengrößenverteilung des auf dem Markt erhältlichen Kohlenstoffsiebs beträgt 0,31 nm, und nur das Iwatani-Molekülsieb hat 0,28 nm und 0,36 nm erreicht. Die Rohstoffe des Molekularssiebs sind Kokosnussschalen, Kohle, Harz usw., die nach der Verarbeitung und Zerkleinerung mit Grundmaterialien geknetet werden. Der Hauptzweck des Substrats ist es, die Festigkeit zu erhöhen und Zerkleinern sowie Pulverbildung zu verhindern. Aktiviere die Poren. Der Aktivator wird bei einer Temperatur von 600 bis 1000 °C eingebracht. Häufig verwendete Aktivatoren sind Wasserdampf, Kohlendioxid, Sauerstoff und deren Mischungen. Sie durchlaufen thermochemische Reaktionen mit relativ aktiven amorphen Kohlenstoffatomen, um die spezifische Oberfläche schrittweise zu erweitern und Poren zu bilden. Die Porenbildungszeit variiert zwischen 10 und 60 Minuten. Der dritte Schritt ist die Verwendung chemischer Dampf zur Anpassung der Porenstruktur: Zum Beispiel lagert Benzol in Kohlenstoff die Porenwände des Molekülsiebs ab, um die Porengröße an die Anforderungen anzupassen.