Il carbone attivo a nido d'ape è un nuovo materiale adsorbente con una struttura dei pori regolare. Grazie alla sua elevata area superficiale specifica, alle eccellenti prestazioni di assorbimento di gas e liquidi e alla bassa resistenza al flusso, è ampiamente utilizzato nella protezione ambientale, nell'ingegneria chimica e nei campi farmaceutici. I suoi metodi di preparazione e l'ottimizzazione delle prestazioni sono attualmente argomenti caldi nella ricerca.
Il carbone attivo a nido d'ape è generalmente costituito da carbone, legno o carbone attivo da gusci di frutta. Dopo la miscelazione uniforme con un legante (come resina fenolica o poliacrilonitrile), la miscela viene estrusa in un corpo verde a nido d'ape. Il corpo verde formato viene essiccato per rimuovere l'umidità, seguito da carbonizzazione e attivazione ad alte temperature (tipicamente 800-1000 gradi). L'attivazione può essere eseguita utilizzando metodi di attivazione fisica (come vapore acqueo o anidride carbonica) o metodi di attivazione chimica (come acido fosforico o idrossido di potassio) per espandere ulteriormente la struttura dei pori e migliorare la capacità di adsorbimento.
Durante il processo di preparazione, il rapporto delle materie prime, il tipo di legante, la pressione di estrusione e le condizioni di attivazione hanno tutti un impatto significativo sulla struttura dei pori e sulle proprietà di adsorbimento del carbone attivo a nido d'ape. La ricerca ha dimostrato che aumentando adeguatamente la temperatura e il tempo di attivazione è possibile aumentare l'area superficiale specifica, ma temperature eccessivamente elevate possono causare il collasso strutturale. Inoltre, l'ottimizzazione del rapporto legante può migliorare la resistenza meccanica, rendendolo adatto per sistemi di adsorbimento a letto-fisso o mobile-.
Il carbone attivo a nido d'ape viene utilizzato principalmente nella purificazione dei gas di scarico (come il trattamento dei COV), nel trattamento dell'acqua (come l'adsorbimento di metalli pesanti) e nella catalisi industriale. La sua esclusiva struttura a nido d'ape non solo migliora l'efficienza del trasferimento di massa, ma riduce anche la caduta di pressione del sistema, superando le prestazioni del tradizionale carbone attivo granulare. Gli sviluppi futuri si concentreranno sull'ulteriore miglioramento della sua capacità di adsorbimento selettivo attraverso nano-modifica e tecniche di drogaggio composito.