活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan),是黑色粉末(mo)狀(zhuang)(zhuang)或塊狀(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)的(de)無定形碳(tan),也有(you)排列規整的(de)晶體(ti)碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)除碳(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素外(wai),還包含(han)兩類(lei)摻(chan)和物:一類(lei)是化學(xue)結合的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素,主要是氧(yang)和氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)(yuan)素是由于(yu)(yu)未完全炭(tan)(tan)化而(er)殘留在炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong),或者在活(huo)(huo)化過程(cheng)中(zhong)(zhong),外(wai)來的(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面化學(xue)結合;另(ling)一類(lei)摻(chan)和物是灰分,它是活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機部分,灰分在活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳(tan)中(zhong)(zhong)易造成二(er)次污(wu)染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)由于(yu)(yu)具有(you)較強(qiang)的(de)吸附性(xing)(xing),廣泛應用于(yu)(yu)生(sheng)產、生(sheng)活(huo)(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)是經過加工(gong)處(chu)理所得(de)的(de)(de)(de)無定(ding)形碳,具有(you)很大的(de)(de)(de)比表面積(ji),對氣體(ti)、溶(rong)液中的(de)(de)(de)無機(ji)或有(you)機(ji)物(wu)質(zhi)及膠體(ti)顆粒等都有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力。活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)主要包括活(huo)性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)炭(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)作為一種性(xing)能(neng)優良(liang)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑,主要是由(you)于其具有(you)獨(du)特的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)表面結構特性(xing)和(he)表面化(hua)學性(xing)能(neng)所決(jue)定(ding)的(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)化(hua)學性(xing)質(zhi)穩定(ding),機(ji)械強(qiang)度高(gao),耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶(rong)于水與(yu)有(you)機(ji)溶(rong)劑,可以(yi)再生使(shi)用(yong)(yong),已經廣(guang)泛地(di)應用(yong)(yong)于化(hua)工(gong)、環(huan)保(bao)、食品加工(gong)、冶金、藥物(wu)精制、軍(jun)事化(hua)學防護等各個領域(yu) 。目前,改性(xing)活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)被廣(guang)泛用(yong)(yong)于污(wu)水處(chu)理、大氣污(wu)染防治等領域(yu),在治理環(huan)境污(wu)染方面越(yue)來越(yue)顯示(shi)出其誘人的(de)(de)(de)美(mei)好前景。
活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上(shang)由(you)(you)碳元素(su)(su)組成,這也是(shi)(shi)(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)為疏水(shui)性(xing)(xing)吸附(fu)劑的(de)原(yuan)因(yin)。除了碳元素(su)(su)外(wai),還(huan)包含有兩類摻(chan)和物(wu)(wu):一類是(shi)(shi)(shi)化(hua)(hua)學(xue)結(jie)合的(de)元素(su)(su),主要是(shi)(shi)(shi)氧和氫,這些(xie)元素(su)(su)是(shi)(shi)(shi)由(you)(you)于未(wei)完(wan)全炭(tan)(tan)化(hua)(hua)而殘(can)留在炭(tan)(tan)中,或者在活化(hua)(hua)過程(cheng)中,外(wai)來的(de)非碳元素(su)(su)與活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)化(hua)(hua)學(xue)結(jie)合,如用(yong)水(shui)蒸氣(qi)活化(hua)(hua)時,活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)被氧化(hua)(hua)或水(shui)蒸氣(qi)氧化(hua)(hua);另一類摻(chan)和物(wu)(wu)是(shi)(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機(ji)部分。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)主要原料(liao)幾乎可以是(shi)所有(you)富含(han)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)有(you)機材(cai)(cai)料(liao),如煤、木材(cai)(cai)、果殼、椰殼、核桃(tao)殼、杏殼、棗殼等。這(zhe)些(xie)(xie)含(han)碳(tan)(tan)材(cai)(cai)料(liao)在活(huo)化(hua)爐中(zhong)(zhong),在高溫(wen)和(he)一定(ding)壓力下(xia)通過(guo)(guo)熱解作用被(bei)轉換成(cheng)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。在此活(huo)化(hua)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong),巨大(da)(da)的(de)(de)(de)表面積(ji)和(he)復雜的(de)(de)(de)孔(kong)隙(xi)(xi)結構逐漸形(xing)成(cheng), 而(er)所謂的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)(guo)程正是(shi)在這(zhe)些(xie)(xie)孔(kong)隙(xi)(xi)中(zhong)(zhong)和(he)表面上(shang)進行的(de)(de)(de),活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)(de)大(da)(da)小對吸(xi)附(fu)質(zhi)有(you)選(xuan)擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)作用,這(zhe)是(shi)由于大(da)(da)分子不(bu)能進入比它孔(kong)隙(xi)(xi)小的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)徑(jing)內的(de)(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是(shi)由含(han)炭(tan)為主的(de)(de)(de)物質(zhi)作原料(liao),經高溫(wen)炭(tan)化(hua)和(he)活(huo)化(hua)制(zhi)得(de)的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)(xing)吸(xi)附(fu)劑。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)含(han)有(you)大(da)(da)量微孔(kong),具有(you)巨大(da)(da)無比的(de)(de)(de)表面積(ji),能有(you)效地(di)去除色度、臭味,可去除二級出(chu)水(shui)中(zhong)(zhong)大(da)(da)多數(shu)有(you)機污(wu)染(ran)物和(he)某些(xie)(xie)無機物,包含(han)某些(xie)(xie)有(you)毒的(de)(de)(de)重金屬。