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什么是活性炭?

九游会娱乐2020-12-07 九游会娱乐


       什么是活性炭?
       活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成,具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团,特异性吸附能力较强的炭材料的统称。
       活性炭通常为粉状、粒状或柱状,活性炭具有很强吸附能力,由固态碳质物(如椰壳、果壳、煤、石油焦等)在隔绝空气条件下经600~900℃高温炭化,然后在1000~1100℃条件下用空气、二氧化碳、水蒸气或三者的混合气体进行氧化活化后获得。



       根据活性炭的外形,通常分为粉状和粒状两大类。粒状活性炭又有圆柱形、球形、空心圆柱形和空心球形以及不规则形状的破碎炭等。


       活性炭如何实现吸附?
       活性炭通过其巨大的比表面积实现吸附。吸附分为:物理吸附和化学吸附。
       物理吸附
       活性炭中的微孔比表面积占活性炭比表面积的95%以上,在很大程度上决定了活性炭的吸附容量。中孔比表面积占活性炭比表面积的5%左右,是不能进入微孔的较大分子的吸附位,在较高的相对压力下产生毛细管凝聚。大孔比表面积一般不超过0.5m2/g,仅仅是吸附质分子到达微孔和中孔的通道,对吸附过程影响不大。有学者提出将活性炭的孔径分为三类:孔径小于2nm为微孔,孔径在2~50nm为中孔,孔径大于50nm为大孔。


       化学吸附
       在活性炭制备过程中,炭化阶段形成的芳香烃的边缘化学键断裂形成具有未成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有未饱和的化学键,能与诸如氧、氢、氮和硫等杂环原子反应形成不同的表面基团,这些表面基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附性能。主要是以化学键的方式实现吸附。




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