Lịch sử nghiên cứu và phát triển của than hoạt tính

24/10/2013 | 5582 |
0 Đánh giá
Từ thời thượng cổ, than hoạt tính đã được sử dụng làm vật liệu hấp phụ. Người Ai Cập đã dùng than hoạt tính để hấp phụ trong y học và làm vật liệu tinh chế dược phẩm. Người Hindu cổ ở Ấn Độ lọc nước uống bằng than hoạt tính. Tuy nhiên, than hoạt tính chỉ dược sản xuất với qui mô công nghiệp vào khoảng năm 1900 – 1901 để thay cho than xương làm vật liệu tinh chế trong công nghiệp sản xuất đường.

Than hoạt tính trong thời kỳ này được sản xuất bằng cách than hóa các vật liệu có nguồn gốc thực vật có tẩm muối Clo của kim loại, hoặc hoạt hóa than củi bằng CO2 hoặc hơi nước. Công nghiệp than hoạt tính phát triển mạnh trong chiến tranh thế giới thứ nhất, dùng làm chất hấp phụ trong mặt nạ chống độc.

Mặt nạ phòng độc than hoạt tính

Mặt nạ phòng độc than hoạt tính

Dù được công nhận là vật liệu hấp phụ thông dụng nhất, than hoạt tính dạng bột và dạng hạt vẫn còn những hạn chế nhất định. Trên đường hoàn thiện than hoạt tính, các nhà nghiêm cứu đã kết hợp những ưu điểm của than hoạt tính với sợi carbon và phát triển thành dạng mới, đó là than hoạt tính dạng sợi.

Vào những năm 1960, bắt đầu có công trình nghiên cứu chế tạo than hoạt tính dạng sợi, tập trung vào việc biến đổi cấu trúc xốp của sợi carbon bằng cách hoạt hóa chúng theo phương pháp hoạt hóa vật lý, hoặc hóa học. Sản phẩm của quá trình này được gọi là sợi carbon hoạt hóa.

Mô hình bố trí lỗ xốp của than hoạt tính

Mô hình bố trí lỗ xốp của than hoạt tính

Hiện nay, sợi carbon hoạt hóa đã được sản xuất ở qui mô công nghiệp tại một số công ty lớn như: Osaka Co.Ltd. Nhật Bản, Siebe Gorman & Co.Ltd. Anh, Carbone Industrie Company (Villeurbanne, Pháp)… chúng có độ bền cơ học, quang học, độ đàn hồi khá cao (tuy không bằng sợi carbon), chúng lại có tính chất hấp phụ vượt trội so với than hoạt tính dạng hạt hoặc dạng bột. Do có dạng sợi và độ bền cao, chúng có thể được dệt thành vải, ép thành tấm… vì vậy tiện dụng hơn nhiều so với than hoạt tính dạng bột hoặc dạng hạt.

Tấm vải lọc than hoạt tính

Tấm vải lọc than hoạt tính

Tuy nhiên, do sử dụng nguyên liệu là sợi carbon, một vật liệu cao cấp nên giá thành của sợi than hoạt tính rất cao. Hơn thế nữa, do cấu trúc tinh thể chặt chẽ của sợi carbon, việc hoạt hóa để biến đổi cấu trúc xốp của chúng rất khó khăn. Vì lý do đó, người ta nghiên cứu cách sản xuất than hoạt tính dạng sợi từ những vật liệu sợi rẻ tiền, với điều kiện nhiệt phân và hoạt hóa dễ dàng hơn nhưng vẫn đảm bảo được hình dạng sợi và hàm lượng carbon cao. Các sợi này có độ bền kéo và modun đàn hồi thấp hơn nhiều so với sợi carbon, tuy nhiên cấu trúc xốp tương đương với than hoạt tính dạng hạt. Gần đây do có tương đồng trong phương pháp chế tạo cũng như tính chất hấp phụ và mục đích sử dũng so với than hoạt tính, chúng được xếp vào nhóm vật liệu than hoạt tính với tên gọi là than hoạt tính dạng sợi.

Đến nay than hoạt tính dạng sợi đã được nghiên cứu thử nghiệm khả năng hấp phụ, khả năng trao đổi ion với các chất ô nhiễm hữu cơ cũng như vô cơ trong pha lỏng và pha khí. Tương tự như than hoạt tính dạng hạt và dạng bột, chúng được dùng làm vật liệu hấp phụ, vật liệu trao đổi ion, làm tấm lọc, làm vật liệu để tinh chế các phân đoạn trong hỗn hợp… Các nghiên cứu cho thấy so với than hoạt tính dạng hạt và dạng bột, than hoạt tính dạng sợi có khả năng hấp phụ và tốc độ hấp phụ / giải hấp phụ lớn hơn.

Điểm qua lịch sử nghiên cứu và phát triển than hoạt tính, ta thấy đây là nhóm vật liệu hấp phụ mới có nhiều ưu điểm và triển vọng ứng dụng rất lớn, nên ngày càng được quan tâm nghiên cứu.

Xem Thêm: >> Mua Than Hoạt tính Ở Đâu?

www.ThanHoatTinhKhuMui.net

>>Xem hướng dẫn phân biệt than hoạt tính tại đây

>> Xem chi tiết sản phẩm than hoạt tính: CLICK TẠI ĐÂY

 

>>> Xem tất cả sản phẩm COCO AC

 

 


(*) Xem thêm

Bình luận
0989488253