活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是黑色粉末狀或塊狀、顆粒(li)狀、蜂窩(wo)狀的(de)無定形碳,也有排(pai)列(lie)規(gui)整的(de)晶體碳。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中除碳元素(su)外,還包(bao)含(han)兩類(lei)摻和物:一類(lei)是化(hua)學結合的(de)元素(su),主要是氧和氫,這些元素(su)是由于(yu)未完(wan)全炭(tan)(tan)化(hua)而殘(can)留在(zai)(zai)炭(tan)(tan)中,或者(zhe)在(zai)(zai)活(huo)化(hua)過程中,外來的(de)非碳元素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)學結合;另一類(lei)摻和物是灰(hui)分,它是活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機部分,灰(hui)分在(zai)(zai)活(huo)性(xing)碳中易造成二次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于(yu)具有較(jiao)強(qiang)的(de)吸附性(xing),廣泛(fan)應用(yong)于(yu)生產、生活(huo)中。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料是經(jing)過加工(gong)(gong)處(chu)理(li)所得的(de)無定形碳,具(ju)有(you)很(hen)大的(de)比表面(mian)積(ji),對(dui)氣(qi)體、溶液中的(de)無機或有(you)機物(wu)質(zhi)(zhi)及膠體顆(ke)粒(li)等(deng)(deng)都有(you)良好的(de)吸附能力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料主(zhu)(zhu)要包括(kuo)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料作為一(yi)種(zhong)性(xing)(xing)(xing)能優良的(de)吸附劑,主(zhu)(zhu)要是由(you)于(yu)其(qi)具(ju)有(you)獨特的(de)吸附表面(mian)結構特性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)能所決定的(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料的(de)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)穩(wen)定,機械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于(yu)水與有(you)機溶劑,可以再(zai)生使用,已經(jing)廣(guang)泛地應(ying)用于(yu)化工(gong)(gong)、環保、食品加工(gong)(gong)、冶金、藥(yao)物(wu)精制(zhi)、軍事化學(xue)防護等(deng)(deng)各個領(ling)域(yu) 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)材(cai)(cai)料被廣(guang)泛用于(yu)污(wu)(wu)水處(chu)理(li)、大氣(qi)污(wu)(wu)染(ran)防治等(deng)(deng)領(ling)域(yu),在治理(li)環境污(wu)(wu)染(ran)方面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出其(qi)誘(you)人的(de)美(mei)好前(qian)景(jing)。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以(yi)上由碳元(yuan)(yuan)素(su)組成,這也是(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)為疏水性(xing)吸附劑(ji)的原因。除(chu)了碳元(yuan)(yuan)素(su)外(wai)(wai),還包含有兩類(lei)(lei)摻(chan)和(he)物(wu)(wu):一(yi)類(lei)(lei)是(shi)(shi)化(hua)(hua)學結合的元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)(shi)由于未完(wan)全炭(tan)(tan)化(hua)(hua)而殘留在炭(tan)(tan)中,或(huo)者(zhe)在活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)過(guo)程中,外(wai)(wai)來的非碳元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面化(hua)(hua)學結合,如(ru)用水蒸氣(qi)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面被氧化(hua)(hua)或(huo)水蒸氣(qi)氧化(hua)(hua);另一(yi)類(lei)(lei)摻(chan)和(he)物(wu)(wu)是(shi)(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的無機(ji)部(bu)分(fen)。
活(huo)(huo)性炭(tan)的(de)(de)(de)主要原(yuan)料(liao)(liao)幾乎可以是(shi)(shi)所有(you)(you)(you)富含碳的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)材料(liao)(liao),如(ru)煤、木材、果殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核桃殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)些含碳材料(liao)(liao)在活(huo)(huo)化(hua)(hua)爐中,在高溫和一(yi)定(ding)壓力下通過熱解作用被轉(zhuan)換(huan)成(cheng)活(huo)(huo)性炭(tan)。在此活(huo)(huo)化(hua)(hua)過程(cheng)中,巨大的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)積(ji)(ji)和復雜的(de)(de)(de)孔(kong)隙結構逐漸形成(cheng), 而所謂的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)過程(cheng)正是(shi)(shi)在這(zhe)些孔(kong)隙中和表面(mian)(mian)上進行(xing)的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性炭(tan)中孔(kong)隙的(de)(de)(de)大小對吸(xi)附(fu)(fu)質有(you)(you)(you)選擇(ze)吸(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)作用,這(zhe)是(shi)(shi)由于大分子不能進入(ru)比(bi)它(ta)孔(kong)隙小的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性炭(tan)孔(kong)徑(jing)內的(de)(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)性炭(tan)是(shi)(shi)由含炭(tan)為主的(de)(de)(de)物(wu)質作原(yuan)料(liao)(liao),經高溫炭(tan)化(hua)(hua)和活(huo)(huo)化(hua)(hua)制得的(de)(de)(de)疏水性吸(xi)附(fu)(fu)劑。活(huo)(huo)性炭(tan)含有(you)(you)(you)大量微孔(kong),具有(you)(you)(you)巨大無(wu)比(bi)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)積(ji)(ji),能有(you)(you)(you)效地去除色度、臭味,可去除二(er)級出水中大多數有(you)(you)(you)機(ji)(ji)污染物(wu)和某(mou)些無(wu)機(ji)(ji)物(wu),包含某(mou)些有(you)(you)(you)毒(du)的(de)(de)(de)重金屬。