الكربون المنشط

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة

الكربون المنشط

الكربون المنشط ، أو الفحم النشط ، هو نوع من الكربون يُستخدم عادةً لتنقية المياه والهواء من الملوثات، بالإضافة إلى استخدامات أخرى عديدة. يُعالج ( يُنشط ) الكربون المنشط ليصبح ذا مسامات صغيرة الحجم، مما يزيد بشكل كبير من مساحة سطحه المتاحة للامتزاز أو التفاعلات الكيميائية . ( الامتزاز ، وليس الامتصاص ، هو عملية تلتصق فيها الذرات أو الجزيئات بسطح ما ) . يمكن تشبيه هذه المسامات ببنية "إسفنجية" مجهرية. يُشبه التنشيط عملية صنع الفشار من حبوب الذرة المجففة: فالفشار خفيف ورقيق ، وحبوبه ذات نسبة عالية بين مساحة السطح والحجم . يُستخدم مصطلح "نشط" أحيانًا بدلاً من "منشط" .

نظرًا لمساميته العالية على المستوى المجهري، يتمتع الكربون المنشط بمساحة سطحية تتجاوز 3000 متر مربع لكل غرام (920,000 قدم مربع لكل أونصة) ، [ 1 ] [ 2 ] [ 4 ] كما تم تحديده بواسطة امتصاص الغاز، ويمكن أن تصل مساميته إلى 10 مل/يوم من الماء المعالج لكل غرام. قام باحثون في جامعة كورنيل بتصنيع كربون منشط ذي مساحة سطحية فائقة تبلغ 4800 متر مربع / غرام (1,500,000 قدم مربع /أونصة) . [ 1 ] تُعد قيمة مساحة السطح هذه الأعلى المُسجلة في الأدبيات العلمية للكربون المنشط. أما بالنسبة للفحم النباتي، فإن القيمة المُكافئة قبل التنشيط تتراوح بين 2 و5 أمتار مربعة لكل غرام (610-1530 قدم مربع /أونصة) . [ 5 ] [ 6 ] يمكن الحصول على مستوى تنشيط مُجدٍ من خلال المساحة السطحية العالية فقط. غالبًا ما تُحسّن المعالجة الكيميائية الإضافية خصائص الامتصاص.     

يُستخلص الكربون المنشط عادةً من مخلفات مثل قشور جوز الهند، بالإضافة إلى مخلفات زراعية أخرى كبذور الزيتون وقشور الأرز وقشور المكسرات، والتي تُعاد تدويرها إلى كربون منشط، مما يُساهم في تنويع مصادر المواد الخام. وقد دُرست مخلفات مصانع الورق كمصدر محتمل للكربون المنشط. [ 7 ] تُحوّل هذه المصادر بكميات كبيرة إلى فحم نباتي قبل تنشيطه. لا يُقلل استخدام النفايات من عبء مكبات النفايات فحسب، بل يُساهم أيضًا في خفض البصمة الكربونية الإجمالية، حيث يُعاد استخدام النفايات التي كانت تُهمل سابقًا. يُطلق على الكربون المنشط، عند استخلاصه من الفحم الحجري ، [ 1 ] [ 2 ] اسم الفحم المنشط . يُستخلص فحم الكوك المنشط من فحم الكوك الخام. في إنتاج فحم الكوك المنشط، يُطحن فحم الكوك الخام (غالبًا فحم الكوك البترولي) أو يُكبس، ثم يُنشط بطرق فيزيائية (البخار أو ثاني أكسيد الكربون عند درجة حرارة عالية) أو كيميائية (مثل هيدروكسيد البوتاسيوم أو حمض الفوسفوريك ) لتكوين شبكة مسامية، مما يُنتج مادة ماصة ذات مساحة سطحية عالية تُعرف باسم الفحم المنشط.

الاستخدامات

يُستخدم الكربون المنشط في تخزين الميثان والهيدروجين ، [ 1 ] [ 2 ] وتنقية الهواء ، [ 8 ] وإزالة الأيونات السعوية، والامتزاز المتأرجح فائق السعة، واستعادة المذيبات، وإزالة الكافيين ، وتنقية الذهب ، واستخلاص المعادن ، وتنقية المياه ، وفي المجال الطبي ، ومعالجة مياه الصرف الصحي ، وفي فلاتر الهواء في أجهزة التنفس ، وفلاتر الهواء المضغوط، وتبييض الأسنان، وإنتاج كلوريد الهيدروجين ، والإلكترونيات الصالحة للأكل، [ 9 ] والعديد من التطبيقات الأخرى. هذه التطبيقات المتعددة تجعله شكلاً متعدد الاستخدامات من الكربون يُستخدم يومياً في العديد من الصناعات.

صناعي

تُستخدم الكربون المنشط وأشكاله الأخرى في العديد من التطبيقات الصناعية، مثل استخلاص المعادن، وتنقية المياه، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وتشطيب المعادن، وغيرها. على سبيل المثال، يُعدّ الكربون المنشط التقنية الرئيسية لتنقية محاليل طلاء النيكل اللامع المستخدمة في مصانع تشطيب المعادن من الشوائب العضوية. وبالحديث عن الطلاء الكهربائي، يمكن إضافة مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية العضوية إلى محاليل الطلاء لتحسين جودة الترسيب وتعزيز خصائص مثل اللمعان والنعومة والليونة، وغيرها. ويعود ذلك إلى أن مرور التيار المباشر والتفاعلات الإلكتروليتية للأكسدة الأنودية والاختزال الكاثودي، تُنتج الإضافات العضوية نواتج تحلل غير مرغوب فيها في المحلول. ويمكن أن يؤثر تراكم هذه النواتج بشكل مفرط في المحاليل سلبًا على جودة الطلاء والخصائص الفيزيائية للمعدن المترسب إذا لم تتم معالجتها بواسطة المرشحات. تعمل معالجة الكربون المنشط على إزالة هذه الشوائب واستعادة أداء الطلاء إلى المستوى المطلوب. وتختلف تكاليف تركيبه حسب حجم المياه التي يجب معالجتها، إلا أن متوسط ​​التكلفة يتراوح بين مليون ومليوني دولار أمريكي. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج هذه المرشحات إلى الاستبدال دوريًا (عادةً من 6 إلى 12 شهرًا حسب الاستخدام). تبلغ تكلفة استبدال الكربون في مرشحات الكربون المنشط الحبيبي حوالي 0.05 إلى 0.1 دولار أمريكي لكل متر مكعب من المياه المعالجة في المحطة.

طبي

الفحم المنشط للاستخدام الطبي

يُستخدم الكربون المنشط لعلاج حالات التسمم والجرعات الزائدة الناتجة عن الابتلاع . وتُستخدم أقراص أو كبسولات الكربون المنشط في العديد من البلدان كدواء يُصرف بدون وصفة طبية لعلاج الإسهال وعسر الهضم وانتفاخ البطن . ومع ذلك، لا يُظهر الكربون المنشط أي تأثير على غازات الأمعاء والإسهال، وعادةً ما يكون غير فعال طبيًا إذا نتج التسمم عن ابتلاع مواد أكالة أو حمض البوريك أو مشتقات البترول، وهو غير فعال بشكل خاص ضد التسمم بالأحماض أو القواعد القوية ، أو السيانيد ، أو الحديد ، أو الليثيوم ، أو الزرنيخ ، أو الميثانول ، أو الإيثانول ، أو الإيثيلين جليكول . [ 10 ] لا يمنع الكربون المنشط امتصاص هذه المواد الكيميائية في جسم الإنسان. [ 11 ] وهو مُدرج في قائمة منظمة الصحة العالمية للأدوية الأساسية . [ 12 ]

يؤدي الاستخدام غير الصحيح (مثل دخوله إلى الرئتين ) إلى استنشاق رئوي ، والذي قد يكون قاتلاً في بعض الأحيان إذا لم يتم البدء في العلاج الطبي الفوري. [ 13 ]

الكيمياء التحليلية

يستخدم الكربون المنشط، بنسبة 50% وزن/وزن مع السليت ، كطور ثابت في الفصل الكروماتوغرافي منخفض الضغط للكربوهيدرات (أحادي، ثنائي، ثلاثي السكريات ) باستخدام محاليل الإيثانول (5-50%) كطور متحرك في البروتوكولات التحليلية أو التحضيرية.

يُعدّ الكربون المنشط مفيدًا لاستخلاص مضادات التخثر الفموية المباشرة (DOACs) مثل دابيغاتران ، وأبيكسابان ، وريفاروكسابان ، وإيدوكسابان من عينات بلازما الدم. [ 14 ] ولهذا الغرض، صُنع على شكل أقراص صغيرة، يحتوي كل منها على 5  ملغ من الكربون المنشط لمعالجة 1 مل من عينات DOAC. ولأن هذا الكربون المنشط لا يؤثر على عوامل تخثر الدم، أو الهيبارين، أو معظم مضادات التخثر الأخرى [ 15 ]، فإنه يسمح بتحليل عينة البلازما للكشف عن أي خلل قد يتأثر بمضادات التخثر الفموية المباشرة.

البيئة

يُستخدم الكربون المنشط عادةً في أنظمة ترشيح المياه. في هذا الرسم التوضيحي، يوجد الكربون المنشط في المستوى الرابع (من الأسفل).

تُستخدم عملية امتصاص الكربون في العديد من التطبيقات لإزالة الملوثات من الهواء أو تيارات المياه، سواء في الميدان أو في العمليات الصناعية مثل:

خلال المراحل الأولى لتطبيق قانون مياه الشرب الآمنة لعام 1974 في الولايات المتحدة، وضع مسؤولو وكالة حماية البيئة الأمريكية قاعدة تقترح إلزام أنظمة معالجة مياه الشرب باستخدام الكربون المنشط الحبيبي. ونظرًا لتكلفته الباهظة، واجهت هذه القاعدة، المعروفة باسم قاعدة الكربون المنشط الحبيبي، معارضة شديدة من قطاع إمدادات المياه في جميع أنحاء البلاد، بما في ذلك أكبر شركات المياه في كاليفورنيا. ولذلك، ألغت الوكالة العمل بهذه القاعدة. [ 19 ] يُعد ترشيح الكربون المنشط طريقة فعالة لمعالجة المياه نظرًا لتعدد وظائفه. وهناك أنواع محددة من طرق ومعدات ترشيح الكربون المنشط التي يُوصى باستخدامها، وذلك بحسب نوع الملوثات الموجودة. [ 18 ]

في معالجة مياه الصرف الصحي، تُستخدم مرشحات الكربون المنشط الحبيبي كخطوة معالجة إضافية لإزالة الملوثات العضوية الدقيقة، مثل المنتجات الصيدلانية، [ 17 ] [ 20 ] والتي لا تتم إزالة الكثير منها بالكامل في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية. [ 21 ] تمتص الملوثات على حبيبات الكربون المنشط، ثم تقوم الكائنات الحية الدقيقة الموجودة على المرشحات بتحليلها. [ 22 ]

يُستخدم الكربون المنشط أيضاً لقياس تركيز غاز الرادون في الهواء.

كما تم استخدام الكربون المنشط المشتق من نفايات الكتلة الحيوية بنجاح لإزالة الكافيين والباراسيتامول من الماء. [ 23 ]

الزراعة

يُعدّ الفحم المنشط (الفحم النباتي) مادةً مسموحًا باستخدامها من قِبل المزارعين العضويين في كلٍّ من إنتاج الماشية وصناعة النبيذ. في إنتاج الماشية، يُستخدم كمبيد حشري، ومضاف علفي، ومساعد في عمليات التصنيع، ومكوّن غير زراعي، ومطهر. [ 24 ] في صناعة النبيذ العضوي، يُسمح باستخدام الفحم المنشط كعامل معالجة لامتصاص أصباغ اللون البني من مركزات العنب الأبيض. [ 25 ] ويُستخدم أحيانًا كفحم حيوي .

تنقية المشروبات الكحولية المقطرة

يمكن استخدام مرشحات الكربون النشط لتنقية الفودكا والويسكي من الشوائب العضوية التي قد تؤثر على اللون والطعم والرائحة. يؤدي تمرير الفودكا الملوثة عضوياً عبر مرشح الكربون النشط بمعدل التدفق المناسب إلى الحصول على فودكا بنفس نسبة الكحول ونقاء عضوي أعلى بكثير، وذلك بناءً على الرائحة والطعم. [ 26 ]

تخزين الوقود

تُجرى أبحاث لاختبار قدرة أنواع مختلفة من الكربون المنشط على تخزين الغاز الطبيعي [ 1 ] [ 2 ] وغاز الهيدروجين . [ 1 ] [ 2 ] تعمل المادة المسامية كالإسفنجة لأنواع مختلفة من الغازات، حيث ينجذب الغاز إلى مادة الكربون عبر قوى فان دير فالس . وقد تمكنت بعض أنواع الكربون من الوصول إلى طاقات ربط تتراوح بين 5 و10 كيلوجول لكل مول . [ 27 ] ويمكن بعد ذلك إطلاق الغاز عند تعريضه لدرجات حرارة أعلى، إما بحرقه لإنتاج شغل، أو في حالة غاز الهيدروجين، باستخراجه لاستخدامه في خلية وقود الهيدروجين . يُعد تخزين الغاز في الكربون المنشط طريقة جذابة لتخزين الغاز، لأنه يُمكن تخزينه في بيئة منخفضة الضغط والكتلة والحجم، مما يجعله أكثر جدوى من خزانات الضغط الضخمة الموجودة في المركبات. وقد حددت وزارة الطاقة الأمريكية أهدافًا معينة [ 28 ] ينبغي تحقيقها في مجال البحث والتطوير لمواد الكربون النانوية المسامية. لم يتم تحقيق جميع الأهداف بعد، لكن العديد من المؤسسات، بما في ذلك برنامج ALL-CRAFT، [ 1 ] [ 2 ] تواصل العمل في هذا المجال.

تنقية الغاز

تُستخدم المرشحات المزودة بالكربون النشط عادةً في تنقية الهواء والغاز المضغوط لإزالة أبخرة الزيت والروائح والهيدروكربونات الأخرى من الهواء. وتعتمد التصاميم الأكثر شيوعًا على مبدأ الترشيح أحادي المرحلة أو ثنائي المرحلة، حيث يُدمج الكربون النشط داخل وسائط الترشيح.

تُستخدم مرشحات الكربون المنشط لحجز الغازات المشعة الموجودة في الهواء المسحوب من مكثف توربينات مفاعل الماء المغلي النووي. تمتص طبقات الفحم الكبيرة هذه الغازات وتحتفظ بها بينما تتحلل بسرعة إلى مواد صلبة غير مشعة. تُحجز المواد الصلبة داخل جزيئات الفحم، بينما يمر الهواء المُرشح من خلالها.

التنقية الكيميائية

يُستخدم الكربون المنشط بشكل شائع على نطاق المختبر لتنقية محاليل الجزيئات العضوية التي تحتوي على شوائب عضوية ملونة غير مرغوب فيها.

تُستخدم عملية الترشيح باستخدام الكربون المنشط في عمليات الصناعات الكيميائية الدقيقة والصيدلانية واسعة النطاق لنفس الغرض. يُخلط الكربون مع المحلول ثم يُرشح، أو يُثبّت في مرشح. [ 29 ] [ 30 ]

التنظيف بالزئبق

يُستخدم الكربون المنشط، الذي غالباً ما يُشبع بالكبريت [ 31 ] أو اليود، على نطاق واسع لاحتجاز انبعاثات الزئبق من محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم ، ومحارق النفايات الطبية ، ومن الغاز الطبيعي عند فوهة البئر. ومع ذلك، على الرغم من فعاليته، فإن استخدام الكربون المنشط مكلف. [ 32 ]

نظرًا لعدم إعادة تدويره في أغلب الأحيان، يُمثل الكربون المنشط المحمل بالزئبق معضلة في التخلص منه. [ 33 ] إذا احتوى الكربون المنشط على أقل من 260 جزءًا في المليون من الزئبق، تسمح اللوائح الفيدرالية الأمريكية بتثبيته (على سبيل المثال، حصره في الخرسانة) قبل دفنه. مع ذلك، تُصنف النفايات التي تحتوي على أكثر من 260 جزءًا في المليون ضمن فئة النفايات عالية الزئبق، ويُحظر دفنها (قاعدة حظر الدفن). تتراكم هذه المادة حاليًا في المستودعات والمناجم المهجورة العميقة بمعدل يُقدر بـ 100 طن سنويًا.

إن مشكلة التخلص من الكربون المنشط المحمل بالزئبق ليست حكراً على الولايات المتحدة. ففي هولندا، يُستعاد هذا الزئبق إلى حد كبير ، ويُتخلص من الكربون المنشط عن طريق حرقه بالكامل، مما ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون ( CO2 ) .

مادة مضافة غذائية

أصبح الفحم النشط المخصص للاستهلاك البشري رائجًا في عام 2016، حيث استُخدم كمادة مضافة لإضفاء نكهة مدخنة خفيفة ولون داكن على منتجات مثل النقانق والآيس كريم وقواعد البيتزا والخبز. [ 34 ] يُنصح الأشخاص الذين يتناولون أدوية، بما في ذلك حبوب منع الحمل ومضادات الاكتئاب ، [ 35 ] بتجنب الأطعمة أو المشروبات الجديدة التي تحتوي على لون الفحم النشط، لأنه قد يُفقد الدواء فعاليته. [ 36 ]

ترشيح الدخان

يُستخدم الفحم النشط في فلاتر التدخين [ 37 ] كوسيلة لتقليل محتوى القطران والمواد الكيميائية الأخرى الموجودة في الدخان، والناتجة عن الاحتراق، حيث وُجد أنه يقلل من المواد السامة في دخان التبغ، وخاصة الجذور الحرة. [ 37 ]

بنية الكربون المنشط

لطالما كان تركيب الكربون المنشط موضع نقاش. في كتاب نُشر عام 2006، [ 38 ] درس هاري مارش وفرانسيسكو رودريغيز-رينوسو أكثر من 15 نموذجًا لهذا التركيب، دون التوصل إلى استنتاج قاطع بشأن النموذج الصحيح. وقد أشارت دراسات حديثة باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ المصحح للانحرافات إلى أن الكربون المنشط قد يمتلك تركيبًا مشابهًا لتركيب الفوليرين ، مع حلقات كربون خماسية وسباعية. [ 39 ] [ 40 ]

إنتاج

الكربون المنشط هو كربون يُنتج من مواد مصدرية كربونية مثل الخيزران، وقشر جوز الهند، وخث الصفصاف ، والخشب ، وألياف جوز الهند ، والليغنيت ، والفحم ، وقطران البترول . تُكربن المادة المصدرية من خلال التحلل الحراري عند درجات حرارة تتراوح بين 600 و900  درجة مئوية، عادةً في جو خامل باستخدام غازات مثل الأرجون أو النيتروجين . ويمكن تنشيط المادة الناتجة بإحدى العمليات التالية:

  1. التنشيط الفيزيائي : تُعرَّض المادة المتفحمة  لأجواء مؤكسدة (أكسجين أو بخار) عند درجات حرارة أعلى من 250 درجة مئوية، وعادةً ما تكون في نطاق درجة حرارة 600-1200  درجة مئوية. ويتم التنشيط بتسخين العينة لمدة ساعة واحدة في فرن كهربائي عند 450  درجة مئوية في وجود الهواء. [ 32 ]
  2. التنشيط الكيميائي : تُشرب المواد الكربونية بمواد كيميائية محددة. عادةً ما تكون هذه المواد حمضًا أو قاعدة قوية [ 1 ] [ 2 ] أو ملحًا [ 41 ] ( مثل حمض الفوسفوريك ، هيدروكسيد البوتاسيوم ، هيدروكسيد الصوديوم ، كربونات البوتاسيوم [ 42 ] ، كلوريد الصوديوم [ 43 ] ، كربونات الصوديوم [ 44 ] ، كلوريد الكالسيوم ، وكلوريد الزنك ). ثم يُعرَّض الكربون لدرجات حرارة عالية (250-800  درجة مئوية). يُعتقد أن الحرارة تُنشِّط الكربون في هذه المرحلة عن طريق إجبار المادة على الانفتاح وتكوين المزيد من المسام المجهرية. يُفضَّل التنشيط الكيميائي على التنشيط الفيزيائي نظرًا لانخفاض درجات الحرارة، وتجانس الجودة الأفضل، وقصر الوقت اللازم لتنشيط المادة. [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]

تُعدّ شركة نوريت الهولندية واحدة من أكبر منتجي الكربون المنشط في العالم. وتسيطر شركة هايكارب السريلانكية، المتخصصة في إنتاج الكربون المنشط من قشور جوز الهند، على 16% من حصة السوق العالمية. [ 48 ]

التجديد والاستدامة

بعد الامتزاز، يمكن في كثير من الأحيان إعادة استخدام الكربون المنشط الحبيبي المستهلك بدلاً من التخلص منه. تعمل إعادة التنشيط الحراري (التسخين في جو خامل أو بخار عند 800-900  درجة مئوية) على استعادة جزء كبير من بنية المسام، لكنها تستهلك طاقة كبيرة، بينما يمكن لإعادة التنشيط الكيميائي (مثل استخدام الأحماض أو القواعد المخففة) إزالة المركبات المسببة للتلوث بشكل انتقائي في ظروف أكثر اعتدالاً. تُظهر الطرق الحديثة، مثل إعادة التنشيط بمساعدة الموجات الدقيقة وإعادة التنشيط الحيوي باستخدام الفطريات أو البكتيريا، إمكانية تقليل البصمة الكربونية. يساهم اختيار مسار إعادة التنشيط الأمثل في تحقيق التوازن بين عمر الكربون واستهلاك الطاقة وتكاليف المعالجة، ويساعد على تقليل حجم النفايات الخطرة التي تُرسل إلى مكبات النفايات.

تصنيف

تُعدّ أنواع الكربون المنشط منتجات معقدة يصعب تصنيفها بناءً على سلوكها وخصائص سطحها وغيرها من المعايير الأساسية. ومع ذلك، يتم وضع تصنيف عام لها لأغراض عامة، وذلك استناداً إلى حجمها وطرق تحضيرها وتطبيقاتها الصناعية.

مسحوق الكربون المنشط (PAC)

صورة مجهرية للفحم المنشط (R 1) تحت إضاءة المجال الساطع باستخدام مجهر ضوئي . لاحظ الشكل الشبيه بالكسور الهندسية للجسيمات، مما يشير إلى مساحة سطحها الهائلة. كل جسيم في هذه الصورة، على الرغم من أن قطره لا يتجاوز 0.1 مم، إلا أن مساحة سطحه قد تصل إلى عدة سنتيمترات مربعة. تغطي الصورة بأكملها منطقة تبلغ مساحتها حوالي 1.1 × 0.7 مم، والنسخة ذات الدقة الكاملة بدقة 6.236 بكسل/ ميكرومتر .

عادةً ما تُصنع أنواع الكربون المنشط (R 1) على شكل جزيئات، كمسحوق أو حبيبات دقيقة يقل  حجمها عن 1.0 مم، بقطر متوسط ​​يتراوح بين 0.15 و0.25  مم. ولذلك، تتميز هذه الجزيئات بنسبة سطح إلى حجم كبيرة، مما يقلل مسافة الانتشار. ويُعرَّف الكربون المنشط (R 1) بأنه جزيئات الكربون المنشط التي تبقى عالقة على منخل بفتحات 50 مش (0.297  مم).

مسحوق الكربون المنشط (PAC) مادةٌ أدقّ. يتكون مسحوق الكربون المنشط من جزيئات كربون مطحونة أو مسحوقة، يمرّ 95-100% منها عبر منخل ذي فتحات محددة . يصنّف معيار ASTM الجزيئات التي تمرّ عبر منخل بفتحات 80 (0.177  مم) أو أصغر على أنها مسحوق كربون منشط. لا يُستخدم مسحوق الكربون المنشط عادةً في وعاء مخصص له، نظرًا لفقدان الضغط العالي الذي قد يحدث. بدلاً من ذلك، يُضاف مسحوق الكربون المنشط عادةً مباشرةً إلى وحدات معالجة أخرى، مثل مآخذ المياه الخام، وأحواض الخلط السريع، وأحواض الترسيب، وفلاتر الجاذبية.

الكربون المنشط الحبيبي (GAC)

صورة مجهرية للفحم المنشط (GAC) تحت المجهر الإلكتروني الماسح

يتميز الكربون المنشط الحبيبي (GAC) بحجم جسيمات أكبر نسبيًا مقارنةً بالكربون المنشط المسحوق، وبالتالي، يمتلك مساحة سطح خارجية أصغر. لذا، يُعد انتشار المادة الممتزة عاملًا مهمًا. يُناسب هذا النوع من الكربون امتزاز الغازات والأبخرة والسوائل، نظرًا لانتشار هذه المواد بسرعة عبر المرشحات. يُستخدم الكربون الحبيبي في ترشيح الهواء ومعالجة المياه ، بالإضافة إلى إزالة الروائح الكريهة وفصل المكونات في أنظمة التدفق وأحواض الخلط السريع. يتوفر الكربون المنشط الحبيبي إما على شكل حبيبات أو على شكل مسحوق. ويُصنف حسب الأحجام، مثل 8×20 أو 20×40 أو 8×30 لتطبيقات الطور السائل، و4×6 أو 4×8 أو 4×10 لتطبيقات الطور البخاري. يتكون الكربون 20×40 من جزيئات تمر عبر منخل قياسي أمريكي رقم 20 (0.84  مم) (يُحدد عادةً بنسبة مرور 85%)، ولكنها تُحتجز على منخل قياسي أمريكي رقم 40 (0.42  مم) (يُحدد عادةً بنسبة احتجاز 95%). يستخدم معيار AWWA (1992) B604 منخلًا رقم 50 (0.297  مم) كحد أدنى لحجم الكربون المنشط الحبيبي. أما أنواع الكربون الأكثر شيوعًا في الطور المائي فهي ذات الأحجام 12×40 و8×30، نظرًا لتوازنها الجيد بين الحجم ومساحة السطح وخصائص فقدان الضغط .

الكربون المنشط المبثوق (EAC)

يُصنع الكربون المنشط المبثوق (EAC) من مزيج من مسحوق الكربون المنشط ومادة رابطة، حيث يتم دمجهما معًا ثم بثقهما لتشكيل كتلة أسطوانية من الكربون المنشط بأقطار تتراوح من 0.8 إلى 130  مم. تُستخدم هذه المواد بشكل أساسي في تطبيقات الطور الغازي نظرًا لانخفاض فرق الضغط فيها، وقوتها الميكانيكية العالية، وانخفاض محتواها من الغبار. كما تُباع أيضًا كمرشح CTO (للكلور، والطعم، والرائحة).

الكربون المنشط بالخرز (BAC)

يُصنع الكربون المنشط الحبيبي (BAC) من خلال تفحيم قطران البترول ثم تنشيطه إلى كريات متجانسة بأقطار تتراوح من 0.35 إلى 0.80  مم تقريبًا. يتميز الكربون المنشط الحبيبي عادةً بمساحة سطحية تتراوح بين 800 و1200 متر مربع / غرام، وهي مساحة مماثلة أو تفوق مساحة العديد من أنواع الكربون الحبيبي، مما يعزز قدرته على امتصاص المواد العضوية الذائبة. ومثل الكربون المنشط المُحسّن (EAC)، يتميز أيضًا بانخفاض انخفاض الضغط، وقوة ميكانيكية عالية، وانخفاض محتوى الغبار، ولكن بحجم حبيبات أصغر. ويجعله شكله الكروي مفضلًا في تطبيقات الطبقة المميعة، مثل ترشيح المياه.

الكربون المشرب

تُصنع أنواع الكربون المسامي من مواد مُشبعة بأنواع مختلفة من المواد غير العضوية ، مثل اليود والفضة . كما تُحضّر كاتيونات مثل الألومنيوم والمنغنيز والزنك والحديد والليثيوم والكالسيوم لتطبيقات محددة في مكافحة تلوث الهواء ، لا سيما في المتاحف والمعارض الفنية. وبفضل خصائصه المضادة للميكروبات والمطهرة، يُستخدم الكربون المنشط المحمل بالفضة كمادة ماصة لتنقية مياه الشرب. ويمكن الحصول على مياه الشرب من المياه الطبيعية بمعالجتها بمزيج من الكربون المنشط وهيدروكسيد الألومنيوم (Al(OH) ₃ )، وهو عامل مُرَسِّب . كما تُستخدم أنواع الكربون المُشبعة لامتصاص كبريتيد الهيدروجين (H₂S ) والثيولات . وقد سُجّلت معدلات امتصاص لكبريتيد الهيدروجين تصل إلى 50% وزناً.

الكربون المغطى بالبوليمر

قماش منسوج من الكربون المنشط

هذه عملية يتم من خلالها تغليف الكربون المسامي ببوليمر متوافق حيويًا، مما يُعطي طبقة ناعمة ونفاذة دون سد المسام. يتراوح سُمك الطبقة النموذجية بين 50 و200  نانومتر، وهو ما يُحقق توازنًا بين الحفاظ على سهولة الوصول إلى المسام وضمان الاستقرار الميكانيكي للمادة. يُعد الكربون الناتج مفيدًا في عملية ترشيح الدم . ترشيح الدم هو أسلوب علاجي يتم فيه تمرير كميات كبيرة من دم المريض فوق مادة ماصة لإزالة المواد السامة من الدم. في التجارب السريرية، حققت أنواع الكربون المغلفة بالبوليمر إزالة أكثر من 80% من السموم، مثل البيليروبين وبعض نواتج أيض الأدوية، في عملية واحدة.

ألياف الكربون المنسوجة

توجد تقنية لمعالجة ألياف الرايون التقنية وتحويلها إلى قماش كربوني مُنشط لفلترة الكربون . تتجاوز قدرة امتصاص هذا القماش قدرة امتصاص الفحم النشط (وفقًا لنظرية BET )، حيث تبلغ مساحة سطحه 500-1500  متر مربع /غرام، وحجم مسامه 0.3-0.8  سنتيمتر مكعب /غرام . وبفضل تنوع أشكال المادة المُنشطة، يُمكن استخدامها في تطبيقات واسعة النطاق ( مثل المكثفات الفائقة ، وممتصات الروائح، وصناعة الدفاع ضد المواد الكيميائية والبيولوجية والإشعاعية والنووية ، وغيرها).

ملكيات

يمكن أن تصل مساحة سطح غرام واحد من الكربون المنشط إلى أكثر من 500 متر مربع (5400 قدم مربع ) ، ويمكن بسهولة الوصول إلى 3000 متر مربع (32000 قدم مربع ) . [ 2 ] [ 4 ] [ 49 ] أما الهلاميات الكربونية ، فرغم ارتفاع تكلفتها، إلا أنها تتمتع بمساحات سطح أكبر، وتُستخدم في تطبيقات خاصة.      

تحت المجهر الإلكتروني ، تتجلى البنية ذات المساحة السطحية العالية للكربون المنشط. تتسم الجزيئات الفردية بتشابكها الشديد وتُظهر أنواعًا مختلفة من المسامية ؛ وقد توجد مناطق عديدة تتوازي فيها أسطح مستوية من مادة شبيهة بالجرافيت ، [ 2 ] تفصل بينها بضعة نانومترات فقط. توفر هذه المسامات الدقيقة ظروفًا مثالية لحدوث الامتزاز ، حيث يمكن للمادة الممتزة أن تتفاعل مع العديد من الأسطح في آن واحد. تُجرى اختبارات سلوك الامتزاز عادةً باستخدام غاز النيتروجين عند 77 كلفن تحت فراغ عالٍ ، ولكن عمليًا، يُمكن للكربون المنشط إنتاج ما يُعادل ذلك، عن طريق الامتزاز من بيئته، وهو الماء السائل من البخار عند 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت) وضغط يعادل 1/10000 من الضغط الجوي .  

أمضى جيمس ديوار ، العالم الذي سُمّيَ وعاء ديوار ( القارورة الحرارية ) تيمّنًا به، وقتًا طويلًا في أوائل القرن العشرين في دراسة الكربون المنشط، ونشر بحثًا حول قدرته على امتصاص الغازات. [ 50 ] في هذا البحث، اكتشف أن تبريد الكربون إلى درجات حرارة النيتروجين السائل يسمح له بامتصاص كميات كبيرة من العديد من غازات الهواء، من بينها غازات أخرى، والتي يمكن استعادتها ببساطة عن طريق تسخين الكربون مرة أخرى، وأن الكربون المصنوع من جوز الهند كان الأفضل في هذا الصدد. استخدم الأكسجين كمثال، حيث يمتص الكربون المنشط عادةً تركيز الأكسجين في الغلاف الجوي (21%) في الظروف القياسية، ولكنه يُطلق أكثر من 80% من الأكسجين إذا تم تبريده أولًا إلى درجات حرارة منخفضة.

من الناحية الفيزيائية، يرتبط الكربون المنشط بالمواد عن طريق قوة فان دير فالس [ 45 ] أو قوة تشتت لندن .

لا يرتبط الكربون المنشط جيدًا ببعض المواد الكيميائية، بما في ذلك الكحولات ، والديولات ، والأحماض والقواعد القوية ، والمعادن ، ومعظم المواد غير العضوية ، مثل الليثيوم ، والصوديوم ، والحديد ، والرصاص ، والزرنيخ ، والفلور ، وحمض البوريك.

يُمكن للكربون المنشط امتصاص اليود بكفاءة عالية. ويمكن استخدام سعة امتصاص اليود، بوحدة ملغم/غرام (وفقًا لاختبار طريقة ASTM D28  القياسية)، كمؤشر على إجمالي الامتصاص على مساحة سطح المادة المختبرة.

مع ذلك، لا يمتص الكربون المنشط غاز أول أكسيد الكربون بكفاءة عالية. وهذا الأمر يستدعي قلقًا خاصًا لمن يستخدمون هذه المادة في مرشحات أجهزة التنفس، أو شفاطات الأبخرة، أو غيرها من أنظمة التحكم بالغازات، لأن هذا الغاز غير محسوس للحواس البشرية، وسامٌّ لعمليات الأيض، وله تأثير سام على الجهاز العصبي، مما يثير مخاوف جدية.

يمكن العثور على قوائم كبيرة بالغازات الصناعية والزراعية الشائعة التي يمتصها الكربون المنشط على الإنترنت. [ 51 ]

يمكن استخدام الكربون المنشط كركيزة لتطبيق مواد كيميائية متنوعة لتحسين قدرة الامتزاز لبعض المركبات غير العضوية (والمركبات العضوية التي تُسبب مشاكل) مثل كبريتيد الهيدروجين (H₂S ) ، والأمونيا (NH₃ ) ، والفورمالديهايد (HCOH)، والزئبق (Hg)، واليود المشع 131 ( I -131 ). تُعرف هذه الخاصية بالامتزاز الكيميائي .

رقم اليود

تُفضل العديد من أنواع الكربون امتصاص الجزيئات الصغيرة. يُعدّ رقم اليود المعيار الأساسي المستخدم لتوصيف أداء الكربون المنشط. وهو مقياس لمستوى النشاط (يشير الرقم الأعلى إلى درجة تنشيط أعلى [ 52 ] )، ويُقاس عادةً بوحدة ملغم/غ (يتراوح عادةً بين 500 و1200  ملغم/غ). وهو مقياس لمحتوى المسام الدقيقة في الكربون المنشط (من 0 إلى 20 أنغستروم ، أو حتى 2 نانومتر ) عن طريق امتصاص اليود من المحلول. [ 53 ] وهو يُعادل مساحة سطح الكربون التي تتراوح بين 900 و1100 م² / غ. وهو المقياس القياسي لتطبيقات الطور السائل.   

يُعرَّف رقم اليود بأنه كمية اليود بالمليغرامات التي يمتصها غرام واحد من الكربون عندما يكون تركيز اليود في الرشاحة المتبقية 0.02 مولار (أي 0.02N). ببساطة، يُعدّ رقم اليود مقياسًا لكمية اليود الممتصة في المسام، وبالتالي فهو مؤشر على حجم المسام المتاح في الكربون المنشط المستخدم. عادةً ما تتراوح أرقام اليود في أنواع الكربون المستخدمة في معالجة المياه بين 600 و1100. يُستخدم هذا المعيار غالبًا لتحديد مدى استنفاد الكربون المستخدم. مع ذلك، ينبغي توخي الحذر عند استخدام هذه الطريقة، إذ قد تؤثر التفاعلات الكيميائية مع المادة الممتصة على امتصاص اليود، مما قد يُعطي نتائج خاطئة. وبالتالي، لا يمكن التوصية باستخدام رقم اليود كمقياس لدرجة استنفاد طبقة الكربون إلا إذا ثبت أنها خالية من التفاعلات الكيميائية مع المواد الممتزة وإذا تم تحديد علاقة تجريبية بين رقم اليود ودرجة الاستنفاد للتطبيق المحدد.

دبس السكر

تتميز بعض أنواع الكربون بقدرة أكبر على امتصاص الجزيئات الكبيرة. يُعدّ رقم دبس السكر أو كفاءة دبس السكر مقياسًا لمحتوى المسام المتوسطة في الكربون المنشط (أكبر من 20 أنغستروم ، أو أكبر من 2 نانومتر ) عن طريق امتصاص دبس السكر من المحلول. يشير رقم دبس السكر المرتفع إلى امتصاص عالٍ للجزيئات الكبيرة (يتراوح بين 95 و600). وتُشابه كفاءة إزالة لون الكراميل (dp) رقم دبس السكر. تُعبّر كفاءة دبس السكر كنسبة مئوية (تتراوح بين 40% و185%)، وهي تتناسب طرديًا مع رقم دبس السكر (600 = 185%، 425 = 85%). يرتبط رقم دبس السكر الأوروبي (يتراوح بين 525 و110) عكسيًا برقم دبس السكر في أمريكا الشمالية.

رقم المولاس هو مقياس لدرجة إزالة لون محلول المولاس القياسي المخفف والمعاير باستخدام الكربون المنشط القياسي. ونظرًا لحجم جزيئات اللون، يمثل رقم المولاس حجم المسام المتاح لامتصاص الجزيئات الأكبر حجمًا. ولأن حجم المسام قد لا يكون متاحًا بالكامل للامتصاص في تطبيقات معالجة مياه الصرف الصحي، ولأن جزءًا من المادة الممتصة قد يدخل مسامًا أصغر، فإنه ليس مقياسًا دقيقًا لقيمة نوع معين من الكربون المنشط لتطبيق محدد. غالبًا ما يكون هذا المعيار مفيدًا في تقييم سلسلة من أنواع الكربون المنشط بناءً على معدلات امتصاصها. عند مقارنة نوعين من الكربون المنشط ذوي أحجام مسام متقاربة للامتصاص، فإن النوع ذو رقم المولاس الأعلى عادةً ما يحتوي على مسام تغذية أكبر، مما يؤدي إلى نقل أكثر كفاءة للمادة الممتصة إلى حيز الامتصاص.

التانين

التانينات عبارة عن خليط من جزيئات كبيرة ومتوسطة الحجم. تمتص ذرات الكربون التي تحتوي على مزيج من المسام الكبيرة والمتوسطة التانينات. تُقاس قدرة الكربون على امتصاص التانينات بوحدة جزء في المليون (يتراوح تركيزها بين 200 و362 جزءًا في المليون) .

أزرق الميثيلين

تتميز بعض أنواع الكربون ببنية مسامية متوسطة (من 20 إلى 50 أنغستروم، أو من 2 إلى 5  نانومتر) تمتص جزيئات متوسطة الحجم، مثل صبغة الميثيلين الأزرق . وقد تم الإبلاغ عن امتصاص الميثيلين الأزرق بوحدة غرام/100 غرام (يتراوح بين 11 و28 غرام/100 غرام). [ 54 ]

إزالة الكلور

تُقيّم بعض أنواع الكربون بناءً على نصف عمر إزالة الكلور ، الذي يقيس كفاءة الكربون المنشط في إزالة الكلور. نصف عمر إزالة الكلور هو عمق الكربون اللازم لخفض تركيز الكلور بنسبة 50%. يشير انخفاض نصف العمر إلى أداء أفضل. [ 55 ]

الكثافة الظاهرية

تتراوح الكثافة الصلبة أو الهيكلية للكربون المنشط عادةً بين 2000 و2100  كجم/م³ ( 125-130  رطل/قدم مكعب). ومع ذلك، يتكون جزء كبير من عينة الكربون المنشط من فراغات هوائية بين الجزيئات، وبالتالي تكون الكثافة الفعلية أو الظاهرية أقل، وتتراوح عادةً بين 400 و500  كجم/م³ ( 25-31  رطل/قدم مكعب). [ 56 ]

تُشير الكثافة الأعلى إلى نشاط حجمي أكبر، وعادةً ما تدل على جودة أفضل للكربون المنشط. ويُستخدم معيار ASTM D 2854-09 (2014) لتحديد الكثافة الظاهرية للكربون المنشط.

رقم الصلابة/التآكل

يُعدّ هذا المقياس مؤشراً على مقاومة الكربون المنشط للتآكل. وهو مؤشر هام على قدرة الكربون المنشط على الحفاظ على سلامته الفيزيائية ومقاومة قوى الاحتكاك التي قد تُسبب تلفه. وتختلف صلابة أنواع الكربون المنشط اختلافاً كبيراً تبعاً للمادة الخام ومستوى نشاطه (مساميته) المُستخدم في تصنيعه.

محتوى الرماد

يُقلل الرماد من النشاط الكلي للكربون المنشط ويُضعف كفاءة إعادة تنشيطه. وتعتمد كميته بشكلٍ أساسي على المادة الخام المستخدمة في إنتاجه (مثل جوز الهند، والخشب، والفحم، وغيرها). قد تتسرب أكاسيد المعادن (Fe₂O₃ ) من الكربون المنشط ، مما يؤدي إلى تغير لونه. يُعد محتوى الرماد القابل للذوبان في الأحماض/الماء أكثر أهمية من إجمالي محتوى الرماد. ويُعتبر محتوى الرماد القابل للذوبان بالغ الأهمية لهواة تربية الأحياء المائية، حيث يُمكن لأكسيد الحديد الثلاثي أن يُحفز نمو الطحالب. لذا ، يُنصح باستخدام كربون ذي محتوى منخفض من الرماد القابل للذوبان في أحواض أسماك المياه المالحة والعذبة والشعاب المرجانية لتجنب التسمم بالمعادن الثقيلة ونمو النباتات/الطحالب بشكلٍ مفرط. ويُستخدم اختبار ASTM (الطريقة القياسية D2866  ) لتحديد محتوى الرماد في الكربون المنشط.

نشاط رابع كلوريد الكربون

قياس مسامية الكربون المنشط عن طريق امتصاص بخار رابع كلوريد الكربون المشبع .

توزيع حجم الجسيمات

كلما كان حجم جزيئات الكربون المنشط أدق، كان الوصول إلى مساحة السطح أفضل، وتسارعت حركية الامتزاز. في أنظمة الطور البخاري، يجب مراعاة ذلك مقابل انخفاض الضغط، الذي يؤثر على تكلفة الطاقة. يمكن أن يوفر الاهتمام بتوزيع حجم الجزيئات فوائد تشغيلية كبيرة. مع ذلك، عند استخدام الكربون المنشط لامتزاز معادن مثل الذهب، يجب أن يتراوح حجم الجزيئات بين 3.35 و1.4 مليمتر (0.132-0.055 بوصة) . الكربون المنشط ذو حجم الجزيئات الأقل من 1 مليمتر غير مناسب للاستخلاص (إزالة المعادن من الكربون المنشط). قام باحثون في جامعة كورنيل بتصنيع كربون منشط ذي مساحة سطح فائقة، حيث بلغت مساحة سطحه النوعية (BET) 4800 متر مربع/غرام، وحجم مسامه الكلي 2.7 سنتيمتر مكعب/غرام. [ 1 ] تُعد قيمة مساحة السطح النوعية هذه الأعلى المُسجلة في الأدبيات العلمية للكربون المنشط حتى الآن.  

تعديل الخصائص والتفاعلية

تعتمد خصائص الحموضة والقاعدية، والأكسدة والاختزال، والامتزاز النوعي بشكل كبير على تركيب المجموعات الوظيفية السطحية. [ 57 ]

سطح الكربون المنشط التقليدي نشط كيميائياً، وقابل للأكسدة بواسطة الأكسجين الجوي وبلازما الأكسجين [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ] [62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] والبخار [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] ، وكذلك ثاني أكسيد الكربون [ 62 ] والأوزون [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ] .

تحدث الأكسدة في الطور السائل بفعل مجموعة واسعة من الكواشف ( HNO₃ ، H₂O₂ ، KMnO₄ ) . [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ]

من خلال تكوين عدد كبير من المجموعات القاعدية والحمضية على سطح الكربون المؤكسد، يمكن أن تختلف خصائص الامتزاز وغيرها بشكل كبير عن الأشكال غير المعدلة. [ 57 ]

يمكن نيتروجين الكربون المنشط بواسطة المنتجات الطبيعية أو البوليمرات [ 75 ] [ 76 ] أو معالجة الكربون باستخدام كواشف النيتروجين . [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ]

يمكن للكربون المنشط أن يتفاعل مع الكلور ، [ 80 ] [ 81 ] والبروم [ 82 ] والفلور . [ 83 ]

يمكن فلورة سطح الكربون المنشط، كغيره من المواد الكربونية، بمعالجته ببيروكسيد (بير)فلوروبولي إيثر [ 84 ] في الحالة السائلة، أو بمجموعة واسعة من المواد العضوية الفلورية باستخدام طريقة الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) [ 85 ] . تجمع هذه المواد بين خاصية كراهية الماء العالية والاستقرار الكيميائي مع الموصلية الكهربائية والحرارية، ويمكن استخدامها كمادة قطب كهربائي للمكثفات الفائقة [ 86 ] .

يمكن ربط مجموعات حمض السلفونيك الوظيفية بالكربون المنشط لتكوين "كربونات نجمية" تُستخدم لتحفيز عملية أسترة الأحماض الدهنية بشكل انتقائي. [ 87 ] يُعطي تكوين هذا النوع من الكربون المنشط من طليعة مهلجنة محفزًا أكثر فعالية، ويُعتقد أن ذلك ناتج عن تحسين استقراره بفضل وجود الهالوجينات المتبقية. [ 88 ] وقد وردت تقارير عن تخليق الكربون المنشط مع مواقع حمضية فائقة مُطعّمة كيميائيًا -CF₂SO₃H . [ 89 ]

تُعزى بعض الخصائص الكيميائية للكربون المنشط إلى وجود الرابطة المزدوجة للكربون النشط السطحي . [ 71 ] [ 90 ]

تُعد نظرية امتزاز بولياني طريقة شائعة لتحليل امتزاز المواد العضوية المختلفة على سطحها.

أمثلة على الامتزاز

التحفيز غير المتجانس

يُعدّ الامتزاز الكيميائي الشكل الأكثر شيوعًا في الصناعة، ويحدث عندما يتفاعل عامل حفاز صلب مع مادة أولية غازية، وهي المادة/المواد المتفاعلة. يؤدي امتزاز المادة/المواد المتفاعلة على سطح العامل الحفاز إلى تكوين رابطة كيميائية، مما يُغيّر كثافة الإلكترونات حول جزيء المادة المتفاعلة ويسمح لها بالخضوع لتفاعلات لم تكن متاحة لها في الظروف العادية.

إعادة التنشيط والتجديد

أكبر محطة لإعادة تنشيط الوقود في العالم تقع في فيلوي ، بلجيكا
مركز إعادة تنشيط الكربون المنشط في روسيلار ، بلجيكا

تتضمن إعادة تنشيط أو تجديد الكربون المنشط استعادة القدرة الامتصاصية للكربون المنشط المشبع عن طريق إزالة الملوثات الممتصة على سطح الكربون المنشط.

إعادة التنشيط الحراري

تُعدّ إعادة التنشيط الحراري أكثر تقنيات التجديد شيوعًا في العمليات الصناعية. [ 91 ] وتتبع عملية التجديد الحراري عمومًا ثلاث خطوات: [ 92 ]

  • تجفيف المادة الماصة عند درجة حرارة تقارب 105 درجة مئوية (221 درجة فهرنهايت)  
  • عملية إزالة الامتزاز والتحلل عند درجات حرارة عالية ( 500-900 درجة مئوية (932-1652 درجة فهرنهايت) ) تحت جو خامل  
  • التغويز العضوي المتبقي بواسطة غاز غير مؤكسد (بخار الماء أو ثاني أكسيد الكربون) عند درجات حرارة مرتفعة ( 800 درجة مئوية (1470 درجة فهرنهايت) )  

تستغل مرحلة المعالجة الحرارية الطبيعة الطاردة للحرارة للامتزاز، مما يؤدي إلى إزالة الامتزاز، والتكسير الجزئي ، وبلمرة المواد العضوية الممتزة. تهدف الخطوة الأخيرة إلى إزالة البقايا العضوية المتفحمة المتكونة في البنية المسامية في المرحلة السابقة، وإعادة كشف بنية الكربون المسامية، واستعادة خصائص سطحها الأصلية. بعد المعالجة، يمكن إعادة استخدام عمود الامتزاز. في كل دورة امتزاز-تجديد حراري، يحترق ما بين 5-15% من وزن طبقة الكربون، مما يؤدي إلى فقدان قدرة الامتزاز. [ 93 ] يُعد التجديد الحراري عملية عالية الطاقة نظرًا لارتفاع درجات الحرارة المطلوبة، مما يجعله عملية مكلفة من الناحيتين الطاقية والتجارية. [ 92 ] يجب أن تكون المصانع التي تعتمد على التجديد الحراري للكربون المنشط ذات حجم معين قبل أن يصبح من المجدي اقتصاديًا وجود مرافق التجديد في الموقع. ونتيجة لذلك، من الشائع أن تقوم مواقع معالجة النفايات الصغيرة بشحن لباب الكربون المنشط إلى مرافق متخصصة للتجديد. [ 94 ]

تقنيات التجديد الأخرى

دفعت المخاوف الحالية بشأن ارتفاع تكلفة الطاقة المستخدمة في التجديد الحراري للكربون المنشط إلى البحث عن طرق تجديد بديلة للحد من الأثر البيئي لهذه العمليات. ورغم أن العديد من تقنيات التجديد المذكورة لا تزال محصورة في البحث الأكاديمي، فقد تم تطبيق بعض البدائل لأنظمة التجديد الحراري في الصناعة. ومن طرق التجديد البديلة الحالية:

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Chalmpes N, Ochonma P, Tantis I, Alsmaeil AW, Assafa TE, Tathacharya M, Srivastava M, Gadikota G, Bourlinos AB, Steriotis T, Giannelis EP (2024-12-10). “الكربونات النانوية ذات المساحة السطحية الفائقة التي تم تصنيعها عبر تفاعلات فرط التنشيط والتفاعلات لتعزيز سعة ثاني أكسيد الكربون وكثافة الطاقة الحجمية” . ايه سي اس نانو . 18 (49): 33491– 33504. بيب كود : 2024ACSNa..1833491C . دوى : 10.1021/acsnano.4c10531 . ردمك 1936-0851 . بميد 39576877 .  
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Soo Y, Chada N, Beckner M, Romanos J, Burress J, Pfeifer P (2013-03-20). "خصائص طبقة الميثان الممتز في كتل الكربون النانوية المسامية" . نشرة الجمعية الفيزيائية الأمريكية . 58 (1). M38.001. Bibcode : 2013APS..MARM38001S . مؤرشف من الأصل في 2018-06-12 . تم الاسترجاع في 2018-05-30 .
  3. ↑ "ما هو الكربون المنشط؟" . بوراجين . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أكتوبر 2025 .
  4. 1 2 ديلون إي سي، ويلتون جيه إتش، بارلو جيه سي، واتسون دبليو إيه (1989-05-01). "الفحم المنشط ذو المساحة السطحية الكبيرة وتثبيط امتصاص الأسبرين". حوليات طب الطوارئ . 18 (5): 547-552 . doi : 10.1016/S0196-0644(89)80841-8 . PMID 2719366 . 
  5. ↑ ليمان، ج. س. (2009). "الفحم الحيوي للإدارة البيئية: مقدمة. في كتاب الفحم الحيوي للإدارة البيئية، العلوم والتكنولوجيا" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 2021-07-06.
  6. ↑ "الفحم النشط" . مجلة ديسكفر . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 يناير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يناير 2022 .
  7. ↑ أوليفيرا ج، كاليستو ف، سانتوس إس إم، أوتيرو م، إستيفيس في آي (2018-08-01). "مواد ماصة مصنوعة من لب الورق لإزالة المستحضرات الصيدلانية من مياه الصرف الصحي: نهج جديد نحو التنويع". مجلة علوم البيئة الشاملة . 631-632 : 1018-1028 . Bibcode : 2018ScTEn.631.1018O . doi : 10.1016/j.scitotenv.2018.03.072 . hdl : 10773/25013 . ISSN 1879-1026 . PMID 29727928. S2CID 19141293 .   
  8. ↑ كارول جي تي، كيرشمان دي إل (2022). "جهاز إعادة تدوير هواء طرفي يحتوي على مرشح كربون نشط يقلل مستويات المركبات العضوية المتطايرة في غرفة عمليات محاكاة" . ACS Omega . 7 (50): 46640–46645 . doi : 10.1021/acsomega.2c05570 . ISSN 2470-1343 . PMC 9774396. PMID 36570243 .   
  9. ^ كاتالدي بي، لامانا إل، بيرتي سي، أرينا إف، روسي بي، ليو إم، دي فونزو إف، باباجورجيو دي جي، لوزيو أ، كايروني إم (26 فبراير 2022). "معجون Oleogel موصل للكهرباء للإلكترونيات الصالحة للأكل" . المواد الوظيفية المتقدمة . 32 (23) 2113417. أرخايف : 2205.00764 . دوى : 10.1002/adfm.202113417 . S2CID 247149736 . 
  10. ↑ "الفحم المنشط" . الجمعية الأمريكية لصيادلة النظم الصحية . مؤرشف من الأصل في 21 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 23 أبريل 2014 .
  11. ↑ IBM Micromedex (1 فبراير 2019). "الفحم النشط (عن طريق الفم)" . مايو كلينك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 فبراير 2019 .
  12. ↑ اختيار واستخدام الأدوية الأساسية 2023: الملحق الإلكتروني أ: القائمة النموذجية للأدوية الأساسية لمنظمة الصحة العالمية: القائمة الثالثة والعشرون (2023) . جنيف: منظمة الصحة العالمية . 2023. hdl : 10665/371090 . WHO/MHP/HPS/EML/2023.02.
  13. ↑ إليوت سي جي، كولبي تي في، كيلي تي إم، هيكس إتش جي (1989). "رئة الفحم. التهاب القصيبات المسدّ بعد استنشاق الفحم المنشط". مجلة الصدر . 96 (3): 672-674 . doi : 10.1378/chest.96.3.672 . PMID 2766830 . 
  14. ↑ إكسنر تي، ميخالوبولوس إن، بيرس جيه، خافيير آر، أهوجا إم (مارس 2018). "طريقة بسيطة لإزالة مضادات التخثر الفموية المباشرة من عينات البلازما". أبحاث التخثر . 163 : 117-122 . doi : 10.1016/j.thromres.2018.01.047 . PMID 29407622 . 
  15. ↑ إكسنر تي، أهوجا إم، إلوود إل (24 أبريل 2019). "تأثير منتج الفحم المنشط (DOAC Stop) المُصمم لاستخلاص مضادات التخثر الفموية المباشرة على العديد من مضادات التخثر الأخرى المُطيلة لزمن الثرومبوبلاستين الجزئي المنشط (APTT)". الكيمياء السريرية وطب المختبرات . 57 (5): 690-696 . doi : 10.1515/cclm-2018-0967 . PMID 30427777. S2CID 53426892 .  
  16. ^ جيبرت أو، لوفيفر ب، فرنانديز إم، بيرنات إكس، باريرا إم، كالديرر إم، مارتينيز لادو إكس (2013/03/01). “توصيف تطور الأغشية الحيوية على الكربون المنشط الحبيبي المستخدم لإنتاج مياه الشرب”. أبحاث المياه . 47 (3): 1101– 1110. بيب كود : 2013WatRe..47.1101G . دوى : 10.1016/j.watres.2012.11.026 . اتش دي ال : 2117/19440 . ISSN 0043-1354 . بميد 23245544 .  
  17. 1 2 تاكمان م، سفان أ، بول س، سيمبريتز م، بلومكفيست س، ستروكمان بولسن ج، لوند نيلسن ج، دافيدسون أ (16 أكتوبر 2023). "تقييم إمكانات مفاعل حيوي غشائي وعملية الكربون المنشط الحبيبي لإعادة استخدام مياه الصرف الصحي - محطة معالجة مياه صرف صحي كاملة النطاق تعمل على مدار عام واحد في سكانيا، السويد" . مجلة علوم البيئة الشاملة . 895 165185. Bibcode : 2023ScTEn.89565185T . doi : 10.1016/j.scitotenv.2023.165185 . ISSN 0048-9697 . PMID 37385512 .  
  18. 1 2 "الكربون المنشط" . DEC • شركة دايناميك إنفيرومنتال كوربوريشن إس بي إيه . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17-02-2025 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-02-2025 .
  19. ↑ رابطة خريجي وكالة حماية البيئة: كبار مسؤولي وكالة حماية البيئة يناقشون التنفيذ المبكر لقانون مياه الشرب الآمنة لعام 1974، فيديو مؤرشف بتاريخ 2016-11-05 في Wayback Machine ، نص مكتوب (انظر الصفحات 15-16).
  20. ↑ ريونغوات ج، إيشر ب، ماكوفا م، أرغود ف، غيرنياك و، كيلر ج (مارس 2012). "الأوزنة والترشيح البيولوجي بالكربون المنشط لمياه الصرف الصحي الخارجة من محطات المعالجة" . أبحاث المياه . 46 (3): 863-872 . doi : 10.1016/j.watres.2011.11.064 .
  21. ↑ بال أ، جين كي واي، لين إيه واي، راينهارد إم (نوفمبر 2010). "تأثيرات الملوثات العضوية الناشئة على موارد المياه العذبة: مراجعة للحالات الحديثة، والمصادر، والمصير، والآثار" . مجلة علوم البيئة الشاملة . 408 (24): 6062-6069 . doi : 10.1016/j.scitotenv.2010.09.026 .
  22. ↑ بيتسهولتز أ، كارلسون س، سفان أ، دافيدسون أ، سيمبريتز م، فالاس ب (17 أغسطس 2021). "تتبع 14 ملوثًا عضويًا دقيقًا موسومًا بالكربون-14 للتمييز بين الامتزاز والتحلل في الكربون المنشط الحبيبي وعمليات الأغشية الحيوية" . العلوم والتكنولوجيا البيئية . 55 (16): 11318-11327 . doi : 10.1021/acs.est.1c02728 . ISSN 0013-936X . PMC 8383275. PMID 34311545 .   
  23. ↑ ميليتي أ، تويهري م، كوفرونوفا ج، حناشي س، سلاوي ل، بونيلا-بيتريسيوليت أ، فورم ر (2024-05-01). " الإزالة المستدامة للكافيين والأسيتامينوفين من الماء باستخدام الكربون المنشط المشتق من نفايات الكتلة الحيوية: التخليق، والتمييز، والنمذجة" . كيموسفير . 355 141787. Bibcode : 2024Chmsp.35541787M . doi : 10.1016/j.chemosphere.2024.141787 . ISSN 0045-6535 . PMID 38527633. مؤرشف من الأصل في 2024-04-04 . تم الاسترجاع في 2024-08-28 .  
  24. ↑ ورقة مراجعة الفحم النشطمراجعة المواد العضوية التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية، فبراير 2002.
  25. ↑ عريضة الكربون المنشطالتماس مراجعة المواد العضوية التابع لوزارة الزراعة الأمريكية، نبيذ كانادايغوا، مايو 2002.
  26. ↑ الكربون المنشط لتنقية الكحول وبعض خطوات التقطير المفيدة (ملف PDF) . جيرت ستراند، مالمو، السويد. 2001. الصفحات 1-28 . 
  27. ↑ رومانوس ج، أبو درغام س، روكوس ر، فايفر ب (2018). "الضغط الموضعي للهيدروجين الممتز فوق الحرج في المسام النانوية" . المواد . 11 ( 11): 2235. Bibcode : 2018Mate...11.2235R . doi : 10.3390/ma11112235 . ISSN 1996-1944 . PMC 6266406. PMID 30423817 .   
  28. ↑ رومانوس ج، راش ت، أبو درغام س، بروسنيفسكي م، بركات ف، فايفر ب (21-12-2017). "إعادة تدوير وتجديد الغاز الطبيعي الممتز في المواد المسامية الدقيقة" . الطاقة والوقود . 31 (12): 14332-14337 . Bibcode : 2017EnFue..3114332R . doi : 10.1021/acs.energyfuels.7b03119 . ISSN 0887-0624 . 
  29. ↑ كاريليد، ف.، لارسون، ج.، بيورلينيوس، ب. (مايو 2017). "إزالة المستحضرات الصيدلانية من مياه الصرف الصحي البلدية على نطاق تجريبي: مقارنة بين معالجة الكربون المنشط الحبيبي والمسحوق في ثلاث محطات لمعالجة مياه الصرف الصحي". مجلة الإدارة البيئية . 193 : 491-502 . Bibcode : 2017JEnvM.193..491K . doi : 10.1016/j.jenvman.2017.02.042 . PMID 28256364 . 
  30. ↑ أوكولي، جيه إيه، سافاج، إس، أوغباغا، سي سي، غونيش ، بي (يونيو 2022). "تقييم إمكانات أساليب التعلم الآلي لدراسة إزالة المستحضرات الصيدلانية من مياه الصرف الصحي باستخدام الفحم الحيوي أو الكربون المنشط" . موضوعات بحثية في البيئة الشاملة . 1-2 100001. Bibcode : 2022TERT....100001O . doi : 10.1016/j.totert.2022.100001 .
  31. ↑ بورك م (1989). "الكربون المنشط لإزالة الزئبق" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2013-08-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-08-27 .
  32. 1 2 موهان د، غوبتا ف، سريفاستافا س، تشاندير س (2001). "حركية امتزاز الزئبق من مياه الصرف الصحي باستخدام الكربون المنشط المشتق من مخلفات الأسمدة" . الغرويات والأسطح أ: الجوانب الفيزيائية والكيميائية والهندسية . 177 ( 2-3 ): 169-181 . doi : 10.1016/S0927-7757(00)00669-5 . مؤرشف من الأصل في 23 أبريل 2023. تم الاسترجاع في 22 مارس 2022 .
  33. ↑ تيم فلانيري، هنا على الأرض: بداية جديدة ، ألين لين (2011)، ص 186.
  34. ↑ «إنه موجود في العصائر ومعجون الأسنان والبيتزا - هل الفحم هو الأسود الجديد؟» صحيفة الغارديان . 28 يونيو 2017. مؤرشف من الأصل في 1 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه في 11 أكتوبر 2021 .
  35. ↑ آلان إم سي (24 أبريل 2017). "المشروبات الخطرة وكيفية اكتشافها" . مجلة إمبايب . مؤرشف من الأصل في 20 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 11 أكتوبر 2021 .
  36. ↑ مكارثي أ (7 يونيو 2017). "هل ينبغي تناول الفحم النشط؟" . إيتر . مؤرشف من الأصل في 28 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 11 أكتوبر 2021 .
  37. 1 2 جويل ر، بيتزر ز ت، رايلي س م، بهانجو ج، تروشين ن، إلياس ر ج، فولدز ج، مسقط ج، ريتشي ج ب الابن (2018). " تأثير الفحم في فلاتر السجائر على الجذور الحرة في دخان السجائر" . البحوث الكيميائية في علم السموم . 31 (8): 745-751 . doi : 10.1021/acs.chemrestox.8b00092 . PMC 6471497. PMID 29979036 .  
  38. ↑ H. Marsh and F. Rodríguez-Reinoso, Activated carbon , Elsevier (2006), p. 186.
  39. ↑ رومانوس ج، سويني س، راش ت، فيرليج ل، كوشتا ب، إيدروبو ج، فايفر ب (2014). "كربون مسامي مُهندس لتخزين الميثان بكميات كبيرة" . علم وتكنولوجيا الامتزاز . 32 (8): 681-691 . doi : 10.1260/0263-6174.32.8.681 . ISSN 0263-6174 . 
  40. ↑ ألين سي إس، غاموس إف، بوجيبار أو، هاريس بي جيه (2022). "المجهر الإلكتروني النافذ المصحح للانحرافات للكربون غير المتبلور" . وقائع الجمعية الملكية أ . 578 (2258) 20210580. رمز Bibcode : 2022RSPSA.47810580A . doi : 10.1098/rspa.2021.0580 . S2CID 246828226. مؤرشف من الأصل في 4 أكتوبر 2023. تم الاسترجاع في 9 نوفمبر 2022 . 
  41. ↑ ج. رومانوس وآخرون (2012). "الهندسة النانوية للكربون المنشط بهيدروكسيد البوتاسيوم". تقنية النانو . 23 (1) 015401. Bibcode : 2012Nanot..23a5401R . doi : 10.1088/0957-4484/23/1/015401 . PMID 22156024. S2CID 20023779 .   
  42. ↑ تريباثي إيه كيه، موروغافيل إس، سينغ آر كيه (2021). "كربونات منشطة مسامية مشتقة من أوراق نبات الأشوكا الميتة (Saraca asoca) وإلكتروليت بوليمر أيوني هلامي مرن لمكثفات الطبقة المزدوجة الكهربائية عالية الكثافة الطاقية". مواد اليوم: الاستدامة . 11-12 100062. Bibcode : 2021MTSus..1100062T . doi : 10.1016/j.mtsust.2021.100062 . S2CID 233931759 . 
  43. ↑ نوردين أ، إيرياني إ، هاراهاب ح، فهمي أ (2022). "عملية إنتاج الكربون المنشط ذي المسام الكبيرة من قشور نواة النخيل باستخدام كلوريد الصوديوم كمنشط" . المجلة الإندونيسية للبحوث الكيميائية . 10 (1): 8-13.
  44. ↑ مولينا س، هانديكا ج، إسوانتو أه، إيرفان (2020). "مقارنة جودة الكربون المنشط المُنتَج من سعف نخيل الزيت بالتنشيط الكيميائي باستخدام كربونات الصوديوم مقابل كلوريد الصوديوم" . مجلة العلوم والتكنولوجيا الخشبية الكورية . 48 (4): 503-512.
  45. 1 2 نوانكو، آي إتش (2018). "إنتاج وتوصيف الكربون المنشط من عظام الحيوانات" (ملف PDF) . المجلة الأمريكية لبحوث الهندسة . 7 (7): 335-341 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2022-04-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-03-22 .
  46. ↑ "الكربون المنشط: نظرة عامة وتطبيقاته" . chempoint.com . ChemPoint.
  47. ↑ إيفانز م، هاليوب إي، ماكدونالد ج (1999). "إنتاج الكربون المنشط كيميائياً" . الكربون . 37 (2): 269-274.
  48. ↑ "مجموعة الكربون النشط الممتازة تعزز أرباح هايكارب" . echolon.lk . إيشيلون ميديا. 6 يوليو 2021. مؤرشف من الأصل في 4 أكتوبر 2023. تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2022 .
  49. ↑ بي جيه بول. "منتجات ذات قيمة مضافة من التغويز - الكربون المنشط" (ملف PDF) . بنغالور: مختبر الاحتراق والتغويز والدفع (CGPL) في المعهد الهندي للعلوم (IISc). مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 20 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أكتوبر 2018 .
  50. ↑ فصل الغازات الأكثر تطايرًا من الهواء دون تسييل
  51. ↑ "SentryAir" . SentryAir. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2024-07-01 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-03-13 .
  52. ↑ ميانوفسكي أ، أوتشاريك م، ماريكا أ (24 مايو 2007). "مساحة سطح الكربون المنشط المحددة بواسطة رقم امتصاص اليود". مصادر الطاقة، الجزء أ: الاستخلاص، والاستخدام، والآثار البيئية . 29 (9): 839-850 . doi : 10.1080/00908310500430901 . S2CID 95043547 . 
  53. ↑ سبنسر دبليو، إيبانا دي، سينغ بي، نيكولوسكي إيه إن (يناير 2024). "تأثير مساحة السطح وحجم الجسيمات والغسل الحمضي على جودة الكربون المنشط المشتق من الفحم منخفض الرتبة بواسطة التنشيط بهيدروكسيد البوتاسيوم" . الاستدامة . 16 (14): 5876. Bibcode : 2024Sust...16.5876S . doi : 10.3390/su16145876 . hdl : 1885/733811443 . ISSN 2071-1050 . 
  54. ↑ ديفينز، ج. "امتزاز الميثيلين الأزرق على الكربون المنشط" . www.nepjol.info . مجلة معهد الهندسة، 2016، 12(1) 169-174. TUTA/IOE/PCU. طُبع في نيبال. أُرشف من الأصل في 1 يوليو 2024. تم الاطلاع عليه في 10 مارس 2022 .
  55. ↑ "إزالة الكلور من الماء باستخدام تقنية الكربون المنشط | ديسوتك" . www.desotec.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 يوليو 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 فبراير 2022 .
  56. ↑ شركة TIGG. اختيار الكربون المنشط الحبيبي . مؤرشف بتاريخ 12 سبتمبر 2012 في أرشيف الإنترنت . نُشر بتاريخ 8 مايو 2012، وتم استرجاعه بتاريخ 21 سبتمبر 2012.
  57. 1 2 فيليب سيرب، خوسيه لويس فيغيريدو، مواد الكربون للحفز، وايلي، – 2009، – 550 صفحة.
  58. ↑ غوميز-سيرانو، ف.، بيريز-ألميدا، ف.ن.، دوران-فالي، س.ج.، باستور-فيليغاس، ج. (1999). "تكوين هياكل الأكسجين عن طريق التنشيط الهوائي: دراسة باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه". الكربون . 37 (10): 1517-1528 . Bibcode : 1999Carbo..37.1517G . doi : 10.1016/S0008-6223(99)00025-1 .
  59. ↑ ماتشنيكوفسكي، ج.، كاتشمارسكا، هـ.، جيروس-بياشيكا، إ.، دييز، م. أ.، ألفاريز، ر.، غارسيا، ر. (2002). "التعديل البنيوي لكسور قطران الفحم أثناء الأكسدة المعتدلة - علاقته بسلوك التفحيم". الكربون . 40 (11): 1937-1947 . Bibcode : 2002Carbo..40.1937M . doi : 10.1016/s0008-6223(02)00029-5 .
  60. ↑ بيتروف ن.، بودينوفا ت.، رازفيغوروفا م.، إكينجي إ.، يارديم ف.، مينكوفا ف. (2000). "تحضير وتوصيف مواد الكربون الماصة من الفورفورال". الكربون . 38 (15): 2069-2075 . Bibcode : 2000Carbo..38.2069P . doi : 10.1016/s0008-6223(00)00063-4 .
  61. ↑ غارسيا، أ.ب.، مارتينيز-ألونسو، أ.، ليون، س.أ.، تاسكون، ج.م.د. (1998). "تعديل خصائص سطح الكربون المنشط بواسطة معالجة بلازما الأكسجين". الوقود . 77 (1): 613-624 . Bibcode : 1998Fuel...77..613G . doi : 10.1016/S0016-2361(97)00111-7 .
  62. 1 2 ساها ب.، تاي م.هـ، ستريت م. (2001). "دراسة الكربون المنشط بعد الأكسدة وخصائص المعالجة اللاحقة". سلامة العمليات وحماية البيئة . 79 (4): 211-217 . Bibcode : 2001PSEP...79..211S . doi : 10.1205/095758201750362253 .
  63. ↑ بولوفينا م.، بابيتش ب.، كالوديروفيتش ب.، ديكانسكي أ. (1997). "الخصائص السطحية لقماش الكربون المنشط المؤكسد". الكربون . 35 (8): 1047-1052 . Bibcode : 1997Carbo..35.1047P . doi : 10.1016/s0008-6223(97)00057-2 .
  64. ↑ فانينغ، بي. إي.، وفانيس، إم. إيه. (1993). "دراسة باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء المنتشرة (DRIFTS) لتكوين المجموعات السطحية على الكربون عن طريق الأكسدة". الكربون . 31 (5): 721-730 . Bibcode : 1993Carbo..31..721F . doi : 10.1016/0008-6223(93)90009-y .
  65. ↑ يوسف أ.م، عبد الباري إ.م، سمرا س.إ، دويدار أ.م (1991). "خواص سطح الكربون المستخلص من كلوريد البولي فينيل". المجلة الهندية للكيمياء أ . 30 (10): 839-843 .
  66. ↑ أرياغادا ر.، غارسيا ر.، مولينا-سابيو م.، رودريغيز-رينوسو ف. (1997). "تأثير التنشيط بالبخار على مسامية وطبيعة الكربون المنشط من خشب الكينا الكروي ونوى الخوخ". مواد دقيقة المسام 8 ( 3-4 ) : 123-130 . doi : 10.1016/s0927-6513(96)00078-8 .
  67. ↑ مولينا-سابيو م.، غونزاليس م.ت.، رودريغيز-رينوسو ف.، سيبولفيدا-إسكريبانو أ. (1996). "تأثير تنشيط البخار وثاني أكسيد الكربون على توزيع حجم المسام الدقيقة للكربون المنشط". الكربون . 34 (4): 505-509 . Bibcode : 1996Carbo..34..505M . doi : 10.1016/0008-6223(96)00006-1 .
  68. ↑ برادلي، آر إتش، ساذرلاند، آي، شينغ، إي (1996). "سطح الكربون: المساحة، المسامية، التركيب الكيميائي، والطاقة". مجلة علوم الغرويات والأسطح البينية . 179 (2): 561-569 . Bibcode : 1996JCIS..179..561B . doi : 10.1006/jcis.1996.0250 .
  69. ↑ ساذرلاند، آي.، شينغ، إي.، برالي، آر. إتش.، فريكلي، بي. كيه. (1996). "تأثيرات أكسدة الأوزون على أسطح الكربون الأسود". مجلة علوم المواد ، 31 (21): 5651-5655 . Bibcode : 1996JMatS..31.5651S . doi : 10.1007/bf01160810 . S2CID 97055178 . 
  70. ↑ ريفيرا-أوتريلا ج، سانشيز-بولو م (2002). "دور التفاعلات التشتتية والكهروستاتيكية في امتزاز أحماض النفثالين سلفونيك في الطور المائي على الكربون المنشط المعالج بالأوزون". الكربون . 40 (14): 2685-2691 . Bibcode : 2002Carbo..40.2685R . doi : 10.1016/s0008-6223(02)00182-3 .
  71. 1 2 فالديس هـ، سانشيز-بولو م، ريفيرا-أوتريلا ج، زارور سي أ (2002). "تأثير معالجة الأوزون على الخصائص السطحية للكربون المنشط" . لانغمير . 18 (6): 2111-2116 . doi : 10.1021/la010920a . hdl : 10533/173367 .
  72. ↑ برادان، ب. ك.، وساندل، ن. ك. (1999). "تأثير معالجات عوامل الأكسدة المختلفة على الخصائص السطحية للكربون المنشط". الكربون . 37 (8): 1323-1332 . Bibcode : 1999Carbo..37.1323P . doi : 10.1016/s0008-6223(98)00328-5 .
  73. ↑ أسيدو-راموس م.، غوميز-سيرانو ف.، فالينزويلا-كالاهورو س.، لوبيز-بينادو أ. ج. (1993). "أكسدة الكربون المنشط في الطور السائل. دراسة باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه". رسائل التحليل الطيفي . 26 (6): 1117-1137 . Bibcode : 1993SpecL..26.1117A . doi : 10.1080/00387019308011598 .
  74. ^ جوميز-سيرانو ف.، أسيدو-راموس م.، لوبيز-بينادو إيه جيه، فالينزويلا-كالاهورو سي. (1991). "الاستقرار تجاه التسخين وإطلاق الغازات من الكربون المنشط المؤكسد في الطور السائل". ثيرموتشيميكا اكتا . 176 : 129 – 140. بيب كود : 1991TcAc..176..129G . دوى : 10.1016/0040-6031(91)80268-ن .
  75. ↑ ستور ب.، بوهم هـ.ب.، شلوغل ر. (1991). "تحسين النشاط التحفيزي للكربون المنشط في تفاعلات الأكسدة عن طريق المعالجة الحرارية بالأمونيا أو سيانيد الهيدروجين، وملاحظة وجود نوع من أنواع الأكسيد الفائق كوسيط محتمل". الكربون . 29 (6): 707-720 . Bibcode : 1991Carbo..29..707S . doi : 10.1016/0008-6223(91)90006-5 .
  76. ↑ بينياك س.، شيمانسكي ج.، سيدليفسكي ج.، سفياتكوفسكي أ. (1997). "توصيف الكربون المنشط ذي المجموعات السطحية من الأكسجين والنيتروجين". الكربون . 35 (12): 1799-1810 . Bibcode : 1997Carbo..35.1799B . doi : 10.1016/s0008-6223(97)00096-1 .
  77. ↑ بودو، جيه بي، شيهيمي، إم، برونيك، إي، سيمينيفسكا، تي، بيمر، جيه (2003). "امتزاز كبريتيد الهيدروجين أو ثاني أكسيد الكبريت على قماش من الكربون المنشط المُعدَّل بمعالجة الأمونيا" ( ملف PDF) . الكربون . 41 (10): 1999-2007 . doi : 10.1016/s0008-6223(03)00210-0 . S2CID 53137987. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 28 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يوليو 2019 . 
  78. ^ سانو هـ. أوجاوا هـ. (1975). "تحضير وتطبيق النيتروجين المحتوي على الكربونات النشطة". أوساكا كوجيو جيجوتسو شيرينجو . 26 (5): 2084-2086 .
  79. ↑ رادكيفيتش، ف.ز.، سينكو، ت.ل.، ويلسون، ك.، غريشينكو، ل.م.، زاديركو، أ.ن.، ديوك، ف.ي. (2008). "تأثير معالجة سطح الكربون المنشط على تشتت البلاديوم والنشاط التحفيزي في أكسدة الهيدروجين". التحفيز التطبيقي أ: عام . 335 (2): 241-251 . Bibcode : 2008AppCA.335..241R . doi : 10.1016/j.apcata.2007.11.029 .
  80. ↑ إيفانز إم جيه، هاليوب إي، ليانغ إس، ماكدونالد جيه إيه (1998). "تأثير الكلورة على الخصائص السطحية للكربون المنشط". الكربون . 36 (11): 1677-1682 . Bibcode : 1998Carbo..36.1677E . doi : 10.1016/S0008-6223(98)00165-1 .
  81. ↑ بابير إي إن، لاكروا آر، دونيه جيه بي، نانسي جي آر، فيو بي (1995). "دراسة باستخدام مطيافية الأشعة السينية الكهروضوئية (XPS) لهلجنة الكربون الأسود - الجزء 2. الكلورة". الكربون . 33 (1): 63-72 . Bibcode : 1995Carbo..33...63P . doi : 10.1016/0008-6223(94)00111-C .
  82. ↑ بابير إي، لاكروا آر، دونيه جيه بي، نانس جي، فيو بي (1994). "دراسة باستخدام مطيافية الأشعة السينية الكهروضوئية (XPS) لهلجنة الكربون الأسود - الجزء 1. البرومة". الكربون . 32 (7): 1341-1358 . Bibcode : 1994Carbo..32.1341P . doi : 10.1016/0008-6223(94)90121-X .
  83. ↑ نانسي جي، بابيرير إي، فيو بي، موغيه إف، تريسو إيه (1997). "فلورة أسود الكربون: دراسة باستخدام مطيافية الإلكترونات الضوئية بالأشعة السينية: الجزء الثالث. فلورة أنواع مختلفة من أسود الكربون باستخدام الفلور الغازي عند درجات حرارة أقل من 100 درجة مئوية: تأثير مورفولوجيا وبنية وخصائص أسود الكربون الفيزيائية والكيميائية على تثبيت الفلور". الكربون . 35 (4): 515-528 . Bibcode : 1997Carbo..35..515N . doi : 10.1016/S0008-6223(97)00003-1 .
  84. ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 8648217 ، "تعديل المواد الكربونية"، الصادرة بتاريخ 4 أغسطس/آب 2008 
  85. ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 10000382 ، "طريقة لتعديل سطح المواد الكربونية بواسطة مركبات الفلوروكربون ومشتقاتها"، الصادرة بتاريخ 3 نوفمبر 2015 
  86. ^ زاديركو آن، شفيتس ري، جريجورتشاك الثاني، أفونين إس، ديوك في، ماريشوك آر تي، بولديريفا أوي، كاوتشوفا إم، ليسنياك في في (2018-11-20). “الكربونات النانوية الفلورية الألكيلاتية: اختبار كقطب كهربائي فائق المكثف”. علوم السطح التطبيقية . 470 : 882– 892. دوى : 10.1016/j.apsusc.2018.11.141 . ردمك 0169-4332 . S2CID 105746451 .  
  87. ↑ ألدانا-بيريز أ، لارتوندو-روخاس ل، غوميز ر، نينيو-غوميز م.إ (2012). "مجموعات السلفونيك المرتبطة بالكربون المسامي Starbons-300 واستخدامها في أسترة حمض الأوليك". مجلة الوقود . 100 : 128-138 . Bibcode : 2012Fuel..100..128A . doi : 10.1016/j.fuel.2012.02.025 .
  88. ↑ ديوك، في. إي.، زاديركو، أ. ن.، غريشينكو، ل. م.، ياتسيميرسكي، أ. ف.، ليسنياك، ف. ف. (2012). "محفزات حمضية فعالة قائمة على الكربون لتجفيف البروبان-2-ول" . اتصالات التحفيز . 27 : 33-37 . doi : 10.1016/j.catcom.2012.06.018 .
  89. ↑ "WO18194533 طريقة للتعديل الكيميائي للكربونات المفلورة بمادة تحتوي على الكبريت" . patentscope.wipo.int . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24-11-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-11-2018 .
  90. ↑ بودارين، في. إل.، كلارك، جيه. إتش.، تافينر، إس. جيه.، ويلسون، ك. (2004). "التفاعلات الكيميائية للروابط المزدوجة في الكربون المنشط: طرق الميكروويف والبرومة". الاتصالات الكيميائية (23): 2736-2737 . doi : 10.1039/B411222A . PMID 15568092 . 
  91. ↑ باجرييف أ، رحمان هـ، باندوز ت. ج (2001). "التجديد الحراري لمادة ماصة من الكربون المنشط المستهلكة المستخدمة سابقًا كمادة ماصة لكبريتيد الهيدروجين". الكربون . 39 (9): 1319-1326 . doi : 10.1016/S0008-6223(00)00266-9 .
  92. 1 2 سابيو إي، غونزاليس إي، غونزاليس جيه إف، غونزاليس-غارسيا سي إم، راميرو إيه، غانان جيه (2004). "التجديد الحراري للكربون المنشط المشبع ببارا-نيتروفينول". الكربون . 42 (11): 2285-2293 . Bibcode : 2004Carbo..42.2285S . doi : 10.1016/j.carbon.2004.05.007 .
  93. ↑ ميغيل جي إس، لامبرت إس دي، غراهام إن جيه (2001). "تجديد الكربون المنشط الحبيبي المستهلك في الحقول". أبحاث المياه . 35 (11): 2740-2748 . Bibcode : 2001WatRe..35.2740S . doi : 10.1016/S0043-1354(00)00549-2 . PMID 11456174 . 
  94. ↑ ألفاريز، ب.م.، بلتران ، ف.ج.، غوميز-سيرانو، ف.، جاراميلو، ج.، رودريغيز، إ.م. (2004). "مقارنة بين التجديد الحراري والتجديد بالأوزون للكربون المنشط المستهلك المستنفد بالفينول". أبحاث المياه . 38 (8): 2155-2165 . Bibcode : 2004WatRe..38.2155A . doi : 10.1016/j.watres.2004.01.030 . PMID 15087197 . 
  95. ↑ "الكربون المنشط | البخار | التجديد" . شركة دايناميك إنفيرومنتال كوربوريشن (DEC) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 فبراير 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 فبراير 2025 .
  96. ↑ "الكربون المنشط | الغاز الخامل | النيتروجين | التجديد" . شركة دايناميك إنفيرومنتال كوربوريشن (DEC) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 فبراير 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 فبراير 2025 .
  97. ↑ "الكربون المنشط | الفراغ | التجديد" . شركة دايناميك إنفيرومنتال كوربوريشن (DEC) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 فبراير 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 فبراير 2025 .
  98. ↑ شيربانسكي ر (2018). "تجديد الكربون المنشط الحبيبي المحمل بالتولوين - مقارنة بين التسخين بالميكروويف والتسخين بالتوصيل عند نفس القدرات الفعالة". الهندسة الكيميائية والمعالجة - تكثيف العمليات . 123 (يناير 2018): 148-157 . Bibcode : 2018CEPPI.123..148C . doi : 10.1016/j.cep.2017.11.008 .
  99. ↑ مارتن آر جيه، دبليو جيه، إن (1997). "الاستنزاف المتكرر والتجديد الكيميائي للكربون المنشط". أبحاث المياه . 21 (8): 961-965 . doi : 10.1016/S0043-1354(87)80014-3 .
  100. ^ ديدنكو تي، لاو أ، بوروهيت آل، فنغ جيه، بينكارد بي، أتيا إم، نوفوسيلوف الرابع. "تجديد الكربون المنشط الحبيبي المحمل بـ PFAS في استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج المعدل" . كيمركسيف . 2024 (0719). دوى : 10.26434/chemrxiv-2024-b1rvv-v2 .
  101. ↑ أيزبورو أ، مالهوتييه ل، روكس جيه سي، فانلو جيه إل (2003). "الترشيح الحيوي لمزيج من المركبات العضوية المتطايرة على الكربون المنشط الحبيبي". التكنولوجيا الحيوية والهندسة الحيوية . 83 (4): 479-488 . Bibcode : 2003BiotB..83..479A . doi : 10.1002/bit.10691 . PMID 12800142. S2CID 9980413 .  
  102. ↑ ناربايتز، ر.م.، وكريمي-جاشني، أ. (2009). "التجديد الكهروكيميائي للكربون المنشط الحبيبي المحمل بالفينول والمواد العضوية الطبيعية" . التكنولوجيا البيئية . 30 (1): 27-36 . Bibcode : 2009EnvTe..30...27N . doi : 10.1080/09593330802422803 . PMID 19213463 . 
  103. ↑ ليم جيه إل، أوكادا إم (2005). "تجديد الكربون المنشط الحبيبي باستخدام الموجات فوق الصوتية". الكيمياء الصوتية فوق الصوتية . 12 (4): 277-285 . Bibcode : 2005UltS...12..277L . doi : 10.1016/j.ultsonch.2004.02.003 . PMID 15501710 . 
  104. ↑ شيندي آر في، ماهاجاني في في (2002). "التجديد التأكسدي الرطب للكربون المنشط المحمل بصبغة تفاعلية". إدارة النفايات . 22 (1): 73-83 . Bibcode : 2002WaMan..22...73S . doi : 10.1016/S0956-053X(01)00022-8 . PMID 11942707 .