Węgiel aktywny o strukturze plastra miodu to nowy materiał adsorbujący o regularnej strukturze porów. Ze względu na dużą powierzchnię właściwą, doskonałe właściwości adsorpcji gazów i cieczy oraz niskie opory przepływu, jest szeroko stosowany w ochronie środowiska, inżynierii chemicznej i farmacji. Metody jego przygotowania i optymalizacja wydajności to obecnie gorące tematy badawcze.
Węgiel aktywny o strukturze plastra miodu jest zwykle wytwarzany z węgla aktywnego, drewna lub węgla aktywowanego z łupin owoców. Po równomiernym wymieszaniu ze spoiwem (takim jak żywica fenolowa lub poliakrylonitryl) mieszaninę wytłacza się w surową masę o strukturze plastra miodu. Uformowaną zieloną masę suszy się w celu usunięcia wilgoci, po czym następuje karbonizacja i aktywacja w wysokich temperaturach (zwykle 800-1000 stopni). Aktywację można przeprowadzić za pomocą metod aktywacji fizycznej (takich jak para wodna lub dwutlenek węgla) lub metod aktywacji chemicznej (takich jak kwas fosforowy lub wodorotlenek potasu) w celu dalszego rozszerzenia struktury porów i zwiększenia zdolności adsorpcji.
Podczas procesu przygotowania stosunek surowców, rodzaj spoiwa, ciśnienie wytłaczania i warunki aktywacji mają znaczący wpływ na strukturę porów i właściwości adsorpcyjne węgla aktywnego o strukturze plastra miodu. Badania wykazały, że odpowiednie zwiększenie temperatury i czasu aktywacji może zwiększyć powierzchnię właściwą, jednak zbyt wysokie temperatury mogą spowodować zawalenie się konstrukcji. Co więcej, optymalizacja proporcji spoiwa może poprawić wytrzymałość mechaniczną, dzięki czemu nadaje się on do systemów adsorpcyjnych ze złożem stałym-lub ruchomym-.
Węgiel aktywny o strukturze plastra miodu stosowany jest głównie w oczyszczaniu gazów odlotowych (np. oczyszczaniu LZO), uzdatnianiu wody (np. adsorpcji metali ciężkich) i katalizie przemysłowej. Jego unikalna struktura plastra miodu nie tylko poprawia wydajność przenoszenia masy, ale także zmniejsza spadek ciśnienia w systemie, przewyższając tradycyjny granulowany węgiel aktywny. Przyszły rozwój skupi się na dalszym zwiększaniu jego zdolności do selektywnej adsorpcji poprzez-nanomodyfikację i techniki domieszkowania kompozytów.




