Le charbon actif en nid d'abeille est un nouveau matériau adsorbant avec une structure de pores régulière. En raison de sa surface spécifique élevée, de ses excellentes performances d'adsorption des gaz et des liquides et de sa faible résistance à l'écoulement, il est largement utilisé dans les domaines de la protection de l'environnement, du génie chimique et de la pharmacie. Ses méthodes de préparation et l’optimisation de ses performances sont actuellement des sujets d’actualité en recherche.
Le charbon actif en nid d'abeille est généralement fabriqué à partir de charbon actif de charbon, de bois ou de coquilles de fruits. Après mélange uniforme avec un liant (tel qu'une résine phénolique ou un polyacrylonitrile), le mélange est extrudé pour former un corps vert en nid d'abeille. Le corps vert formé est séché pour éliminer l'humidité, suivi d'une carbonisation et d'une activation à haute température (généralement 800 à 1 000 degrés). L'activation peut être réalisée à l'aide de méthodes d'activation physique (telles que la vapeur d'eau ou le dioxyde de carbone) ou de méthodes d'activation chimique (telles que l'acide phosphorique ou l'hydroxyde de potassium) pour élargir davantage la structure des pores et améliorer la capacité d'adsorption.
Au cours du processus de préparation, le rapport entre les matières premières, le type de liant, la pression d'extrusion et les conditions d'activation ont tous un impact significatif sur la structure des pores et les propriétés d'adsorption du charbon actif en nid d'abeille. Des recherches ont montré qu'une augmentation appropriée de la température et du temps d'activation peut augmenter la surface spécifique, mais des températures trop élevées peuvent provoquer un effondrement structurel. De plus, l'optimisation du rapport de liant peut améliorer la résistance mécanique, ce qui le rend adapté aux systèmes d'adsorption à lit fixe-ou mobile-.
Le charbon actif en nid d'abeille est principalement utilisé dans la purification des gaz résiduaires (comme le traitement des COV), le traitement de l'eau (comme l'adsorption des métaux lourds) et la catalyse industrielle. Sa structure unique en nid d'abeille améliore non seulement l'efficacité du transfert de masse, mais réduit également la chute de pression du système, surpassant ainsi le charbon actif granulaire traditionnel. Les développements futurs se concentreront sur l'amélioration de sa capacité d'adsorption sélective grâce à des techniques de nano-modification et de dopage composite.