Was ist das Funktionsprinzip des Kohlenstoff-Molekularsiebs?

Kohlenstoff-Molekularsiebnutzt die Eigenschaften des Siebens, um den Zweck der Trennung von Sauerstoff und Stickstoff zu erreichen. Wenn das Molekularsieb Verunreinigungsgas adsorbiert, dienen die Makroporen und Mesoporen nur als Kanäle, und die adsorbierten Moleküle werden zu den Mikroporen und Submikroporen transportiert, und die Mikroporen und Submikroporen sind das tatsächliche Adsorptionsvolumen. Das Kohlenstoffmolekularsieb enthält eine große Anzahl von Mikroporen. Diese Mikroporen können es Molekülen kleiner dynamischer Größe ermöglichen, schnell in die Poren zu diffundieren, während sie den Eintritt von Molekülen mit großen Durchmessern einschränken. Durch die unterschiedlichen relativen Diffusionsraten von Gasmolekülen unterschiedlicher Größe können die Bestandteile des Gasgemisches besser voneinander getrennt werden. Daher sollte bei der Herstellung von Kohlenstoffmolekularsieben entsprechend der Molekülgröße die Verteilung der Mikroporen im Kohlenstoffmolekularsieb 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 für Stickstoff, die Mikroporen zu passieren, wodurch die Trennung von Sauerstoff und Stickstoff erreicht wird. Die Porengröße der Mikroporen ist die Grundlage für die Trennung von Sauerstoff und Stickstoff durch ein Kohlenstoff-Molekularsieb. Wenn die Porengröße zu groß ist, können Sauerstoff- und Stickstoffmolekularsiebe leicht in die Poren eindringen und somit den Trenneffekt nicht ausführen. Bei einer zu kleinen Porengröße können weder Sauerstoff noch Stickstoff in die Poren eindringen und haben keine Trennwirkung.
Aufgrund der Bedingungen können heimische Molekularsiebe nicht gut über die Porengröße gesteuert werden. Die Größenverteilung der Kohlenstoffporen des auf dem Markt erhältlichen Kohlenstoffmolekularsiebs beträgt 0,31 nm, und nur das Ivatani-Molekularsieb hat 0,28 nm und 0,36 nm erreicht. Die Rohstoffe des Kohlenstoffmolekularsiebs sind Kokosnussschale, Kohle, Harz usw., die nach der Verarbeitung und Zerkleinerung mit Grundstoffen geknetet werden. Der Hauptzweck des Substrats besteht darin, die Festigkeit zu erhöhen und ein Quetschen und Verpulvern zu verhindern. Poren aktivieren. Der Aktivator wird bei einer Temperatur von 600 bis 1000 °C eingeführt. Zu den häufig verwendeten Aktivatoren gehören Wasserdampf, Kohlendioxid, Sauerstoff und deren Gemische. Sie durchlaufen thermochemische Reaktionen mit relativ aktiven amorphen Kohlenstoffatomen, um die spezifische Oberfläche allmählich zu erweitern und Poren zu bilden. Die Porenbildungszeit variiert zwischen 10 und 60 Minuten. Der dritte Schritt besteht darin, die Porenstruktur mit chemischem Dampf einzustellen: Benzol in Kohlenstoff lagert beispielsweise die Porenwände des Molekularsiebs ab, um die Porengröße an die Anforderungen anzupassen.