活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan),是黑(hei)色粉末狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)或(huo)塊狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、顆粒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)無(wu)定形碳,也有排(pai)列規整的(de)晶體碳。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)中除碳元(yuan)素(su)外(wai),還包含(han)兩類摻(chan)和(he)物:一類是化學結合的(de)元(yuan)素(su),主要是氧和(he)氫,這些(xie)元(yuan)素(su)是由于未完全炭(tan)化而殘(can)留在(zai)炭(tan)中,或(huo)者在(zai)活(huo)(huo)化過程中,外(wai)來(lai)的(de)非碳元(yuan)素(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面化學結合;另一類摻(chan)和(he)物是灰(hui)分,它是活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)無(wu)機部分,灰(hui)分在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)碳中易(yi)造成(cheng)二(er)次污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)由于具有較強的(de)吸(xi)附(fu)性(xing)(xing)(xing)(xing),廣泛(fan)應用于生(sheng)產(chan)、生(sheng)活(huo)(huo)中。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)是經(jing)過加工(gong)處(chu)理(li)所得(de)的無(wu)定(ding)(ding)形碳(tan),具有(you)(you)很大(da)的比表(biao)面(mian)(mian)積,對(dui)氣(qi)(qi)體、溶液中(zhong)的無(wu)機或有(you)(you)機物(wu)質及膠體顆粒等都(dou)有(you)(you)良好的吸附(fu)(fu)(fu)能力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)主要包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)作為一種性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)良的吸附(fu)(fu)(fu)劑,主要是由于其(qi)具有(you)(you)獨特的吸附(fu)(fu)(fu)表(biao)面(mian)(mian)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)(mian)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能所決定(ding)(ding)的。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)的化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定(ding)(ding),機械強(qiang)度高,耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿(jian)、耐(nai)熱,不溶于水與有(you)(you)機溶劑,可(ke)以(yi)再生(sheng)使用(yong),已(yi)經(jing)廣泛地應用(yong)于化(hua)工(gong)、環保、食品加工(gong)、冶(ye)金、藥物(wu)精制、軍事化(hua)學(xue)防護等各個領域 。目前(qian),改性(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)被(bei)廣泛用(yong)于污(wu)(wu)水處(chu)理(li)、大(da)氣(qi)(qi)污(wu)(wu)染防治(zhi)等領域,在治(zhi)理(li)環境(jing)污(wu)(wu)染方面(mian)(mian)越(yue)來(lai)越(yue)顯(xian)示出其(qi)誘人的美好前(qian)景(jing)。
活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭80%-90%以上由碳元素(su)(su)組成,這(zhe)也是(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭為疏水(shui)(shui)性(xing)吸附劑的(de)原因(yin)。除了碳元素(su)(su)外,還包含(han)有兩類(lei)(lei)(lei)摻和物:一類(lei)(lei)(lei)是(shi)化學結合的(de)元素(su)(su),主要是(shi)氧和氫,這(zhe)些元素(su)(su)是(shi)由于未(wei)完全炭化而殘留在炭中,或(huo)(huo)者在活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)化過(guo)程中,外來的(de)非碳元素(su)(su)與活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表面(mian)化學結合,如用水(shui)(shui)蒸氣活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)化時(shi),活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表面(mian)被氧化或(huo)(huo)水(shui)(shui)蒸氣氧化;另一類(lei)(lei)(lei)摻和物是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭的(de)無機部(bu)分。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要原料幾乎可(ke)以是所有(you)富含(han)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)材(cai)料,如煤、木材(cai)、果殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核(he)桃(tao)殼(ke)(ke)、杏(xing)殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這(zhe)些(xie)(xie)(xie)含(han)碳(tan)(tan)材(cai)料在活(huo)化爐中,在高溫和(he)一定壓力下(xia)通過熱解作(zuo)(zuo)用被轉換成活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)。在此(ci)活(huo)化過程(cheng)中,巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)積(ji)和(he)復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙結構逐漸形成, 而所謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附過程(cheng)正是在這(zhe)些(xie)(xie)(xie)孔(kong)隙中和(he)表(biao)面(mian)(mian)上進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)中孔(kong)隙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小對吸附質有(you)選擇吸附的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用,這(zhe)是由于大(da)分子不能進(jin)入(ru)比它孔(kong)隙小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)是由含(han)炭(tan)(tan)為主的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質作(zuo)(zuo)原料,經高溫炭(tan)(tan)化和(he)活(huo)化制得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸附劑。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)含(han)有(you)大(da)量(liang)微(wei)孔(kong),具(ju)有(you)巨(ju)大(da)無(wu)比的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)積(ji),能有(you)效(xiao)地去除色度、臭味,可(ke)去除二(er)級(ji)出水中大(da)多(duo)數有(you)機(ji)污染物(wu)和(he)某些(xie)(xie)(xie)無(wu)機(ji)物(wu),包含(han)某些(xie)(xie)(xie)有(you)毒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重金屬。