Үлгілерді карбонизациялау және көміртектендіру әдістемесі (Жану Проблемалары Институтында қолданылатын наноқұрылымды сорбенттерді синтездеу үшін)

Алдын ала бастапқы матрицалар дайындалады. Барлық үлгілер тазартылады, карбонизациялау үшін үлгілер кептіріледі, содан соң ұсақталынады. Көміртектендіру үшін бастапқы тазартылған үлгі, мысалы, саздың бір түрі аздап дистильденген суға «түседі» (яғни, кою ботқа сияқты болады), содан кейін одан ұсақ жіңішке жұмыр кеспе тәріздес үлгілер жасайды және берілген шарттарда кептіреді. Карбонизациялау немесе көміртектендіру үдерісі басталмас бұрын, сорбенттердің жаңа түрлерін өңдеу кезінде, үлгілердің толық физикалык-химиялық талдауын жүзеге асыру қажет. Егер белгілі материалдарды синтездеудің жақсы өңделген сызбанұсқасы қолданылса және жүріп өтетін үдерістерді бақылаудың керегі жоқ

болса, онда бұл пункті ескермеуге болады. Ары карай, үлгілер реактор көлеміне енгізіледі, таңдап алынған затта, яғни матрицада, көміртекті нанобөлшектердің синтезін бастайды. Өсімдікті карбониздеу үшін және минералды шикізаттарды көміртектендіру үшін қондырғының сызбанұсқасы 3.18-суретте келтірілген.

Ыстыққа төзімді хромды болаттан жасалған реактор ЖПИ-да жасалған, қыздырғыш пен айналдыру механизмімен жабдықталған. Реактор температурасы 5%С дәлдікпен ұсталып тұрады. Жүктеме 500 грамм катализаторға дейін. Реактордың реакциялык камерасының көлемі 3000 см? (3.18-сурет).

Екі әдісте де түзілу жылдамдығы, жалпы саны, түрі немесе алынған сорбенттегі көміртекті нанобөлшектердің түрлерінің қатынасы немесе түрі үдеріс температурасынан, газ ағынының жылдамдығынан және температурадан тәуелді болады. Сондықтан әрбір накты жағдайларда бұл шарттар жеке беріледі.

Аса күшті сорбциялық сипаттамалар 600-700%С температураларда жүзеге асады. Көміртектендіру немесе карбониздеу уақыты көбінесе тұрақты (60 минут). Газ қоспаларының берілу жылдамдығы минутына 10-нан 50 мл-ге дейін. Реактор жұмысының температурасының мүмкін диапазоны 250-1000%С арасында 25, 50, 100 градустарда болады. Карбониздеу үдерістері инертті газдар (Аг, Н., Не) тоқтарында жүргізіледі. Көміртектендіру үдерісін жеңіл көмірсутекті газдардың тоғында жүзеге асырады (пропан немесе пропан бутан қоспасы). Газды орта нанобөлшектердің түзілуі үшін көміртектің негізгі тасымалдаушысы болып табылады.