O alto campo magnético de 10T durante a produção de carvão ativado melhora a capacidade do micropore em 35%
p (a) Imagem de microscopia de polarização de piche de alcatrão de carvão carbonizado preparado na ausência e presença de campos magnéticos de 2? T e 10? T. Todas as figuras mostram a posição diagonal e a posição de extinção. (b) Desenho esquemático de um efeito de campo magnético no processo de carbonização do piche de alcatrão de carvão. Crédito:Springer Nature, Licenciado sob CC BY 4.0
p Materiais de carbono, como nanotubos, grafeno, carvão ativado e grafite estão em alta demanda. A demanda deve continuar a aumentar porque os materiais de carbono têm muitos usos benéficos e novas aplicações estão sendo descobertas. Eles são essenciais para a purificação do ar e da água, eletrodos no refino de metais, fabricação de lápis, e lubrificantes. A qualidade da fonte de carbono (piche de alcatrão de carvão), temperatura, atmosfera, e os métodos de preparação têm um grande impacto nas propriedades dos materiais de carbono. Isso ocorre porque a estrutura dos materiais de carbono afeta suas propriedades, e a estrutura pode ser manipulada na produção. O avanço de novos parâmetros de controle durante a produção levará ao refinamento da funcionalidade dos materiais de carbono. p Todos os materiais interagem de alguma forma com os campos magnéticos, sejam eles magnéticos ou não. Tem havido muitas outras explorações de pesquisa em métodos de orientação de grafeno e nanotubos em um campo magnético. Contudo, Não há relatos de experimentos utilizando Campo Magnético Alto (HMF) no processo de preparação de materiais de carbono para manipulação da estrutura. Esta pesquisa atual foi possível graças aos ímãs supercondutores que podem criar campos magnéticos de 10 Teslas e além.
p A equipe de pesquisa liderada por Atom Hamasaki do Instituto de Ciência da Universidade Shinshu se propôs a criar formas mais eficientes de carvão ativado, utilizando os ímãs supercondutores para persuadir o carvão ativado precursor do piche de alcatrão de carvão carbonizado durante a mesofase (cristal líquido) para formar cristalitos (processo semelhante ao de fazer grafite), aumentando assim o volume dos poros no carvão ativado em 35%.
p O HMF incentiva a formação de cristalitos, e quando há mais cristalitos, mais fendas são criadas onde os produtos químicos podem entrar em contato com o carvão ativado. Muitos outros materiais que têm susceptibilidade magnética negativa também podem ser fabricados usando este procedimento eficaz com HMF para controlar as melhores propriedades.
p Desenho esquemático do efeito de um campo magnético aplicado na formação de carvão ativado. Crédito:Springer Nature, Licenciado sob CC BY 4.0