Ο ενεργός άνθρακας με κηρήθρα είναι ένα νέο προσροφητικό υλικό με κανονική δομή πόρων. Λόγω της υψηλής ειδικής επιφάνειας, της εξαιρετικής απόδοσης προσρόφησης αερίων και υγρών και της χαμηλής αντίστασης ροής, χρησιμοποιείται ευρέως στην προστασία του περιβάλλοντος, στη χημική μηχανική και στα φαρμακευτικά πεδία. Οι μέθοδοι προετοιμασίας και η βελτιστοποίηση της απόδοσής του είναι επί του παρόντος καυτά θέματα στην έρευνα.
Ο ενεργός άνθρακας της κηρήθρας είναι συνήθως κατασκευασμένος από άνθρακα, ξύλο ή ενεργό άνθρακα από κέλυφος φρούτων. Μετά από ομοιόμορφη ανάμειξη με συνδετικό υλικό (όπως φαινολική ρητίνη ή πολυακρυλονιτρίλιο), το μείγμα εξωθείται σε ένα πράσινο σώμα κηρήθρας. Το σχηματιζόμενο πράσινο σώμα ξηραίνεται για να αφαιρεθεί η υγρασία, ακολουθούμενο από ενανθράκωση και ενεργοποίηση σε υψηλές θερμοκρασίες (συνήθως 800-1000 μοίρες). Η ενεργοποίηση μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας μεθόδους φυσικής ενεργοποίησης (όπως υδρατμοί ή διοξείδιο του άνθρακα) ή μεθόδους χημικής ενεργοποίησης (όπως φωσφορικό οξύ ή υδροξείδιο του καλίου) για περαιτέρω επέκταση της δομής των πόρων και ενίσχυση της ικανότητας προσρόφησης.
Κατά τη διαδικασία προετοιμασίας, η αναλογία πρώτης ύλης, ο τύπος του συνδετικού υλικού, η πίεση εξώθησης και οι συνθήκες ενεργοποίησης έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη δομή των πόρων και στις ιδιότητες προσρόφησης του ενεργού άνθρακα από κηρήθρα. Η έρευνα έχει δείξει ότι η κατάλληλη αύξηση της θερμοκρασίας και του χρόνου ενεργοποίησης μπορεί να αυξήσει τη συγκεκριμένη επιφάνεια, αλλά οι υπερβολικά υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να προκαλέσουν δομική κατάρρευση. Επιπλέον, η βελτιστοποίηση της αναλογίας συνδετικού μπορεί να βελτιώσει τη μηχανική αντοχή, καθιστώντας το κατάλληλο για συστήματα προσρόφησης σταθερής-κλίνης ή κινούμενης- κλίνης.
Ο ενεργός άνθρακας με κηρήθρα χρησιμοποιείται κυρίως στον καθαρισμό των απαερίων (όπως η επεξεργασία πτητικών οργανικών ενώσεων), την επεξεργασία νερού (όπως η προσρόφηση βαρέων μετάλλων) και τη βιομηχανική κατάλυση. Η μοναδική κυψελοειδής δομή του όχι μόνο βελτιώνει την απόδοση μεταφοράς μάζας, αλλά μειώνει επίσης την πτώση πίεσης του συστήματος, ξεπερνώντας τον παραδοσιακό κοκκώδη ενεργό άνθρακα. Οι μελλοντικές εξελίξεις θα επικεντρωθούν στην περαιτέρω ενίσχυση της ικανότητας επιλεκτικής προσρόφησης μέσω τεχνικών νανο-τροποποίησης και σύνθετου ντόπινγκ.




