活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)黑色(se)粉(fen)末(mo)狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)(de)無定形碳(tan),也有排列規整的(de)(de)晶(jing)體碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)除碳(tan)元(yuan)素外,還包含兩類摻和物:一類是(shi)化(hua)學結合(he)的(de)(de)元(yuan)素,主要是(shi)氧(yang)和氫(qing),這(zhe)些元(yuan)素是(shi)由(you)于(yu)(yu)未完全炭(tan)(tan)化(hua)而(er)殘留在(zai)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong),或者在(zai)活(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong)(zhong),外來的(de)(de)非碳(tan)元(yuan)素與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化(hua)學結合(he);另一類摻和物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)無機部分(fen),灰分(fen)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)中(zhong)(zhong)易(yi)造(zao)成二(er)次污染。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由(you)于(yu)(yu)具有較強的(de)(de)吸附性(xing),廣泛應用于(yu)(yu)生產、生活(huo)(huo)中(zhong)(zhong)。
活(huo)性(xing)(xing)炭材料是經(jing)過加(jia)工處理所(suo)得的無定(ding)形碳,具有(you)很大的比表(biao)面(mian)(mian)(mian)積,對氣體、溶液中的無機(ji)或有(you)機(ji)物(wu)質(zhi)(zhi)及膠體顆(ke)粒等(deng)都有(you)良(liang)好(hao)的吸(xi)(xi)附(fu)能力。活(huo)性(xing)(xing)炭材料主要(yao)包括活(huo)性(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)性(xing)(xing)炭材料作為一種性(xing)(xing)能優良(liang)的吸(xi)(xi)附(fu)劑,主要(yao)是由于(yu)其(qi)具有(you)獨特的吸(xi)(xi)附(fu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)結(jie)構特性(xing)(xing)和表(biao)面(mian)(mian)(mian)化學(xue)性(xing)(xing)能所(suo)決定(ding)的。活(huo)性(xing)(xing)炭材料的化學(xue)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)穩定(ding),機(ji)械(xie)強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱(re),不溶于(yu)水(shui)與有(you)機(ji)溶劑,可以再生使用(yong),已(yi)經(jing)廣泛地應用(yong)于(yu)化工、環保、食品加(jia)工、冶金、藥物(wu)精制、軍事化學(xue)防護等(deng)各個領(ling)域(yu) 。目前(qian),改性(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)炭材料被廣泛用(yong)于(yu)污水(shui)處理、大氣污染防治(zhi)(zhi)等(deng)領(ling)域(yu),在治(zhi)(zhi)理環境(jing)污染方(fang)面(mian)(mian)(mian)越(yue)來越(yue)顯(xian)示(shi)出其(qi)誘人的美好(hao)前(qian)景。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上(shang)由碳元(yuan)(yuan)(yuan)素組成,這也是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)為疏水性(xing)(xing)吸附劑的(de)原因。除了碳元(yuan)(yuan)(yuan)素外(wai),還包含有兩(liang)類摻和物(wu):一(yi)類是化學(xue)結(jie)合的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素,主要(yao)是氧和氫,這些元(yuan)(yuan)(yuan)素是由于未完(wan)全炭(tan)(tan)化而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中,或(huo)者在(zai)活(huo)化過程中,外(wai)來的(de)非碳元(yuan)(yuan)(yuan)素與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面化學(xue)結(jie)合,如用水蒸(zheng)氣活(huo)化時,活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面被(bei)氧化或(huo)水蒸(zheng)氣氧化;另一(yi)類摻和物(wu)是灰(hui)分,它是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)無(wu)機部分。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)主要原(yuan)料(liao)幾乎可以(yi)是所有(you)(you)(you)(you)富含(han)(han)碳的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機(ji)材(cai)料(liao),如(ru)煤、木材(cai)、果殼(ke)(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)(ke)、核(he)桃殼(ke)(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)(ke)等。這些(xie)含(han)(han)碳材(cai)料(liao)在(zai)活(huo)(huo)化(hua)爐(lu)中(zhong),在(zai)高(gao)溫和(he)一定壓力(li)下通(tong)過熱解作(zuo)用被轉換成(cheng)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),巨(ju)(ju)大(da)的(de)(de)(de)表(biao)面積和(he)復雜的(de)(de)(de)孔(kong)隙(xi)結構逐漸形成(cheng), 而(er)所謂(wei)的(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)過程正是在(zai)這些(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)和(he)表(biao)面上進(jin)(jin)行的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)對吸附(fu)(fu)質有(you)(you)(you)(you)選擇吸附(fu)(fu)的(de)(de)(de)作(zuo)用,這是由(you)于大(da)分子不能(neng)進(jin)(jin)入比(bi)它孔(kong)隙(xi)小(xiao)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)徑(jing)內的(de)(de)(de)緣故。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)是由(you)含(han)(han)炭(tan)為(wei)主的(de)(de)(de)物(wu)(wu)質作(zuo)原(yuan)料(liao),經(jing)高(gao)溫炭(tan)化(hua)和(he)活(huo)(huo)化(hua)制(zhi)得的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)吸附(fu)(fu)劑。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)含(han)(han)有(you)(you)(you)(you)大(da)量(liang)微孔(kong),具(ju)有(you)(you)(you)(you)巨(ju)(ju)大(da)無比(bi)的(de)(de)(de)表(biao)面積,能(neng)有(you)(you)(you)(you)效地去(qu)除色度(du)、臭味,可去(qu)除二級出水(shui)中(zhong)大(da)多(duo)數有(you)(you)(you)(you)機(ji)污染(ran)物(wu)(wu)和(he)某(mou)些(xie)無機(ji)物(wu)(wu),包含(han)(han)某(mou)些(xie)有(you)(you)(you)(you)毒的(de)(de)(de)重金屬。