活(huo)(huo)(huo)性炭(tan),是(shi)(shi)(shi)黑(hei)色粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)(de)(de)無定形(xing)碳(tan),也有排(pai)列規整的(de)(de)(de)晶體碳(tan)。活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)中除碳(tan)元(yuan)素外,還包含兩類(lei)摻(chan)和物(wu):一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化學(xue)結合的(de)(de)(de)元(yuan)素,主要是(shi)(shi)(shi)氧和氫,這些元(yuan)素是(shi)(shi)(shi)由于(yu)(yu)未(wei)完全炭(tan)化而殘留在炭(tan)中,或者在活(huo)(huo)(huo)化過程中,外來的(de)(de)(de)非碳(tan)元(yuan)素與活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)表面化學(xue)結合;另一類(lei)摻(chan)和物(wu)是(shi)(shi)(shi)灰分(fen),它(ta)是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)的(de)(de)(de)無機部(bu)分(fen),灰分(fen)在活(huo)(huo)(huo)性碳(tan)中易造成二次污染。活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)由于(yu)(yu)具有較強(qiang)的(de)(de)(de)吸附性,廣泛應用于(yu)(yu)生產、生活(huo)(huo)(huo)中。
活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料是經過加工(gong)處理所得的(de)(de)(de)(de)無定(ding)形碳,具(ju)有很大的(de)(de)(de)(de)比(bi)表(biao)面(mian)積,對(dui)氣體、溶(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)無機(ji)(ji)或有機(ji)(ji)物質(zhi)及膠體顆(ke)粒等都(dou)有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)吸附能力。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料主要包括活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料作為一種性(xing)(xing)能優良的(de)(de)(de)(de)吸附劑,主要是由于(yu)(yu)其具(ju)有獨特的(de)(de)(de)(de)吸附表(biao)面(mian)結構(gou)特性(xing)(xing)和表(biao)面(mian)化學(xue)性(xing)(xing)能所決定(ding)的(de)(de)(de)(de)。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料的(de)(de)(de)(de)化學(xue)性(xing)(xing)質(zhi)穩定(ding),機(ji)(ji)械強度(du)高(gao),耐(nai)酸、耐(nai)堿(jian)、耐(nai)熱,不溶(rong)于(yu)(yu)水與有機(ji)(ji)溶(rong)劑,可以再(zai)生使用(yong),已(yi)經廣泛地應用(yong)于(yu)(yu)化工(gong)、環(huan)保、食品加工(gong)、冶(ye)金、藥物精制、軍(jun)事(shi)化學(xue)防護等各個領域(yu) 。目(mu)前(qian)(qian),改性(xing)(xing)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料被廣泛用(yong)于(yu)(yu)污(wu)水處理、大氣污(wu)染防治等領域(yu),在(zai)治理環(huan)境污(wu)染方(fang)面(mian)越來越顯(xian)示出(chu)其誘(you)人的(de)(de)(de)(de)美(mei)好(hao)前(qian)(qian)景。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上(shang)由碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)組(zu)成(cheng),這也是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)為疏水性(xing)吸附(fu)劑的原因。除(chu)了碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)外(wai),還(huan)包含有兩類(lei)摻和(he)物:一(yi)(yi)類(lei)是(shi)(shi)化(hua)學結合的元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su),主要(yao)是(shi)(shi)氧(yang)和(he)氫(qing),這些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)是(shi)(shi)由于未完(wan)全炭(tan)化(hua)而(er)殘留(liu)在炭(tan)中,或(huo)者在活(huo)(huo)化(hua)過程中,外(wai)來(lai)的非碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)學結合,如用(yong)水蒸氣活(huo)(huo)化(hua)時(shi),活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)被氧(yang)化(hua)或(huo)水蒸氣氧(yang)化(hua);另一(yi)(yi)類(lei)摻和(he)物是(shi)(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的無機部(bu)分(fen)。
活性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)主(zhu)要原(yuan)料(liao)幾乎可(ke)以(yi)是所(suo)有(you)(you)富含(han)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)材(cai)料(liao),如煤(mei)、木(mu)材(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些(xie)含(han)碳(tan)(tan)材(cai)料(liao)在(zai)活化(hua)(hua)(hua)爐中(zhong),在(zai)高(gao)溫(wen)和(he)一定(ding)壓力下通過熱解作(zuo)用(yong)被轉(zhuan)換成活性(xing)炭(tan)。在(zai)此活化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)中(zhong),巨大(da)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積和(he)復雜的(de)(de)(de)孔(kong)隙結構逐(zhu)漸形成, 而所(suo)謂的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)過程(cheng)正是在(zai)這些(xie)孔(kong)隙中(zhong)和(he)表(biao)面(mian)上進(jin)行的(de)(de)(de),活性(xing)炭(tan)中(zhong)孔(kong)隙的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)(xiao)對吸(xi)(xi)附(fu)質有(you)(you)選(xuan)擇吸(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),這是由于大(da)分子不能(neng)進(jin)入比它孔(kong)隙小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)活性(xing)炭(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)(de)緣故(gu)。活性(xing)炭(tan)是由含(han)炭(tan)為主(zhu)的(de)(de)(de)物質作(zuo)原(yuan)料(liao),經高(gao)溫(wen)炭(tan)化(hua)(hua)(hua)和(he)活化(hua)(hua)(hua)制(zhi)得的(de)(de)(de)疏水(shui)(shui)性(xing)吸(xi)(xi)附(fu)劑。活性(xing)炭(tan)含(han)有(you)(you)大(da)量微(wei)孔(kong),具有(you)(you)巨大(da)無比的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積,能(neng)有(you)(you)效(xiao)地去除色(se)度、臭味(wei),可(ke)去除二(er)級出(chu)水(shui)(shui)中(zhong)大(da)多(duo)數有(you)(you)機(ji)污染物和(he)某(mou)些(xie)無機(ji)物,包(bao)含(han)某(mou)些(xie)有(you)(you)毒(du)的(de)(de)(de)重金屬(shu)。