Pengenalan Kepada Bahan Karbon Keras

Karbon keras: Ia adalah sejenis karbon yang sukar untuk digrafitkan walaupun pada suhu melebihi 2500 darjah , dinamakan sempena kekerasan mekanikalnya yang tinggi. Bentuk karbon keras boleh berbentuk sfera, linear, atau berliang. Prekursor karbon keras secara amnya adalah bahan termoset, jadi mereka biasanya dapat mengekalkan morfologi prekursor semasa proses sintesis bahan. Selepas pengkarbonan suhu tinggi, helaian graphene pendek (juga dikenali sebagai domain grafit atau grafit pseudo) dalam karbon keras disusun dalam urutan jarak pendek, membentuk susunan terhingga 2 hingga 6 lapisan, dengan panjang sehingga 40 Å .
Beberapa prekursor biojisim karbon keras
1. Tempurung kelapa
Tempurung kelapa adalah kulit dalam kelapa, dengan tekstur yang keras, dan biasanya digunakan dalam pengeluaran kapal, kraftangan, dan karbon aktif. Karbon keras berasaskan tempurung kelapa mempunyai struktur liang yang dibangunkan dengan baik, kandungan abu yang rendah, dan nisbah H/C kepada O/C, menjadikannya bahan elektrod negatif yang ideal. Pada masa ini, kemajuan perindustriannya adalah awal dan prestasinya adalah baik. Kawasan pengeluaran utama kelapa ialah Sri Lanka, Malaysia, India, dan Filipina. Terdapat sebilangan kecil ladang di wilayah seperti Hainan dan Taiwan di China, dengan Wilayah Hainan mencakupi lebih 99% daripada kawasan penanaman domestik. Selain itu, berbanding kawasan pengeluar kelapa seperti Filipina dan Indonesia, Provinsi Hainan di China mempunyai latitud yang lebih tinggi, masa dan intensiti cahaya matahari yang lebih lemah, tempurung kelapa yang lebih nipis, kekerasan yang lebih rendah, dan bukan bahan untuk pembuatan bahan pengkarbonan tempurung kelapa. Tempurung kelapa di Asia Tenggara umumnya dihasilkan oleh perusahaan.
2. Pati
Kanji adalah salah satu biomaterial boleh diperbaharui yang banyak, terdapat secara meluas dalam pelbagai tumbuhan. Sebagai polisakarida biasa, kanji mempunyai komposisi yang mudah, kandungan karbon yang tinggi, dan harga yang rendah. Pada masa yang sama, berbanding dengan prekursor biojisim lain, kanji mempamerkan bentuk sfera semula jadi, menjadikannya bahan prekursor yang sangat kompetitif untuk menyediakan karbon keras. Pati, sebagai produk perindustrian, mempunyai bekalan domestik yang mencukupi dan ketulenan yang tinggi. Pati adalah karbohidrat molekul tinggi organik dengan ketulenan tinggi. Apabila sebatian polimer organik digunakan sebagai sumber karbon keras, ia boleh digabungkan dengan kaedah sintesis khusus untuk mendapatkan bahan karbon keras dengan morfologi khas. Proses sintesis selalunya rumit, tetapi ia boleh mengelakkan kekotoran dan memastikan konsistensi struktur.
3. Buluh moso
Buluh Moso ialah tumbuhan dari keluarga Poaceae, kepunyaan genus Corydalis. Ia mempunyai bentuk batang yang tebal dan cepat, dan boleh tumbuh dengan stabil selepas 5-8 tahun. Ia adalah spesies buluh yang bernilai ekonomi dan digunakan secara meluas dalam industri pembinaan, industri pembuatan kertas, dan bidang lain. China mempunyai sumber hutan buluh yang banyak. China adalah kampung halaman buluh dan mempunyai pengeluaran yang banyak. Hasil inventori sumber hutan negara kesembilan menunjukkan bahawa kawasan hutan buluh di China adalah 6.4116 juta hektar, di mana hutan buluh menyumbang 72.96%. Buluh Moso diedarkan terutamanya di Lembangan Sungai Qinling Han dan wilayah selatan Lembangan Sungai Yangtze di China.
4. Jerami
Jerami, sebagai sisa pertanian, mempunyai sumber yang banyak. China ialah sebuah negara pertanian utama, dan tanaman hasil tinggi seperti gandum, jagung, dan beras menyediakan sejumlah besar sumber jerami biojisim setiap tahun. Pada tahun 2020, pengeluaran domestik jerami tanaman ialah 792 juta tan, di mana 667 juta tan boleh dikutip sebagai sumber. Jerami, sebagai sisa pertanian, telah lama digunakan terutamanya untuk memanaskan tenaga, makanan ternakan, dan baja organik. Antaranya, penggunaan baja menyumbang 51.2% pada 2020.