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活性炭用牛奶加工制成，韓研的研發人員從乳制品行業中過量的牛奶制成了一種帶選擇性的高性能活性炭，用于可擴展的活性炭吸附。
為什么用牛奶加工成活性炭，目前溫室效應越發嚴重需要一款針對二氧化碳用的吸附劑。二氧化碳的主要來源是化石燃料發電廠，而牛奶則是牛生產的。盡管兩者都不會消失，但通過使用從后者獲得的剩余牛奶，有可能大幅減少二氧化碳的排放。用奶粉可以做高性能的活性炭吸附劑前體，但是我們絕不提倡生產更多的牛奶。相反，我們可以將目前正在處理的牛奶(牛奶廠量過剩或者快過期的)充分利用制成活性炭。對于新的活性炭吸附技術而言，牛奶是易于獲得的，可持續的廢物流，可以幫助抵消乳制品行業產生的排放。
活性炭用牛奶做前體的優點
經過發現牛奶的結構可以很好地控制碳的孔隙率和表面化學性質，這超出了諸如椰子殼或煤等標準前體所能達到的范圍。這意味著能夠從對二氧化碳具有選擇性和高效能的天然前體中制備活性炭，能夠解決電廠煙氣捕集所必需的選擇性(二氧化碳對水蒸氣)的組合，同時要保持整體產能高和成本相對較低的難題。通常，在一種材料中可以有一個，也許有兩個優秀特征，但是能開發出高性能材料才是研究的目的。有些活性炭有著高二氧化碳吸附容量但不是選擇性的，高選擇性的活性炭可能吸附容量不高，然而高容量高選擇性的活性炭有可能可擴展性差。
圖1：不同孔徑活性炭的SEM圖像。
牛奶是怎么制成活性炭的
活性炭吸附劑是通過兩步熱解過程制備的，該過程包括將奶粉轉化為生物炭，然后在高溫下用堿活化。同時還增加了細微的差別，即涉及一種輔助化學或物理試劑，可在材料上蝕刻出納米級的孔隙。牛奶由多種蛋白質，脂肪和礦物質組成。有特別地酪蛋白蛋白(一種磷酸蛋白家族)以膠束的形式存在于牛奶中，通過疏水相互作用，氫鍵結合以及膠束核心內磷酸鈣納米簇的橋接而在內部得到穩定。圖1正是這些磷酸鈣-酪蛋白蛋白簇充當碳的3D結構發展的模板，因為它們在熱解的初始階段得以保存，在此階段奶粉被加熱到400°C，并防止活性炭內結構塌陷。在第二個活化步驟中，堿KOH與碳反應生成碳酸鉀，碳酸鉀分解并留下富氮和富氧的微孔。所得的活性炭顯示出有效且可逆地捕集二氧化碳，同時排除了水蒸氣。
活性炭用牛奶加工制成在經過研發團隊的控制合成過程的變量(例如溫度，時間和所用堿的量)來微調微孔尺寸，可以讓本款活性炭擁有更多的適用性。要獲得優秀的選擇性，前體和合成路線不必是超異質的。當了解前體的結構，然后將其與量身定制的制造路線相結合即可制成高級別的活性炭。本次使用牛奶作為前體是為了尋找高性能活性炭的制造方法，與經濟便宜的好獲得的原材料。這樣就能大規模的生產制造這類的新品活性炭。如果您有什么不明白的可以咨詢我們，我們有專業的技術研發團隊可以給您提供技術支持。
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