活(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)(shi)(shi)黑(hei)色粉末狀或塊狀、顆(ke)粒狀、蜂窩狀的無定形碳,也有(you)排列規整的晶體碳。活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)除碳元(yuan)素(su)外,還包含兩類(lei)摻和(he)物(wu):一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)學結(jie)(jie)合的元(yuan)素(su),主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)(shi)(shi)由于(yu)未完全炭(tan)化(hua)而殘(can)留(liu)在(zai)炭(tan)中(zhong),或者在(zai)活(huo)化(hua)過程中(zhong),外來的非碳元(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)表面化(hua)學結(jie)(jie)合;另(ling)一類(lei)摻和(he)物(wu)是(shi)(shi)(shi)灰(hui)分,它是(shi)(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的無機(ji)部分,灰(hui)分在(zai)活(huo)性(xing)碳中(zhong)易造成二次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)由于(yu)具有(you)較強的吸附性(xing),廣(guang)泛應用于(yu)生產、生活(huo)中(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)性炭材料(liao)是經過加(jia)工(gong)處(chu)理所(suo)得的(de)(de)(de)無定形碳,具有(you)(you)很大的(de)(de)(de)比表(biao)面積(ji),對氣體、溶液中的(de)(de)(de)無機或有(you)(you)機物質及(ji)膠體顆粒等(deng)(deng)都有(you)(you)良好的(de)(de)(de)吸附(fu)能(neng)(neng)力。活(huo)(huo)(huo)性炭材料(liao)主(zhu)要包括活(huo)(huo)(huo)性炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)(huo)性炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活(huo)(huo)(huo)性炭材料(liao)作為一種性能(neng)(neng)優(you)良的(de)(de)(de)吸附(fu)劑,主(zhu)要是由(you)于(yu)其具有(you)(you)獨特(te)的(de)(de)(de)吸附(fu)表(biao)面結構特(te)性和表(biao)面化(hua)學性能(neng)(neng)所(suo)決定的(de)(de)(de)。活(huo)(huo)(huo)性炭材料(liao)的(de)(de)(de)化(hua)學性質穩定,機械(xie)強度(du)高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于(yu)水與有(you)(you)機溶劑,可以(yi)再生使用,已(yi)經廣泛地應(ying)用于(yu)化(hua)工(gong)、環保、食品(pin)加(jia)工(gong)、冶金(jin)、藥物精制、軍事化(hua)學防護等(deng)(deng)各個領(ling)域 。目前(qian),改性活(huo)(huo)(huo)性炭材料(liao)被(bei)廣泛用于(yu)污水處(chu)理、大氣污染(ran)防治(zhi)等(deng)(deng)領(ling)域,在治(zhi)理環境污染(ran)方(fang)面越(yue)來越(yue)顯示出其誘人的(de)(de)(de)美好前(qian)景。
活性炭(tan)(tan)(tan)(tan)80%-90%以上由碳(tan)元素組成,這(zhe)也(ye)是(shi)活性炭(tan)(tan)(tan)(tan)為(wei)疏水性吸附劑的(de)原因。除了碳(tan)元素外(wai),還包含有兩類摻和物:一類是(shi)化(hua)(hua)(hua)學(xue)結(jie)合的(de)元素,主要(yao)是(shi)氧和氫,這(zhe)些元素是(shi)由于未完全炭(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)而殘(can)留在(zai)(zai)炭(tan)(tan)(tan)(tan)中,或(huo)者在(zai)(zai)活化(hua)(hua)(hua)過程中,外(wai)來的(de)非碳(tan)元素與活性炭(tan)(tan)(tan)(tan)表面(mian)(mian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)結(jie)合,如用水蒸氣(qi)活化(hua)(hua)(hua)時,活性炭(tan)(tan)(tan)(tan)表面(mian)(mian)被氧化(hua)(hua)(hua)或(huo)水蒸氣(qi)氧化(hua)(hua)(hua);另一類摻和物是(shi)灰(hui)分(fen)(fen),它(ta)是(shi)活性炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)無機(ji)部分(fen)(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)主要原料(liao)(liao)幾(ji)乎可以是所有(you)(you)富含碳(tan)的(de)(de)(de)有(you)(you)機材(cai)(cai)料(liao)(liao),如(ru)煤、木材(cai)(cai)、果殼(ke)(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)(ke)等(deng)。這些含碳(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)在(zai)(zai)活(huo)(huo)化爐中(zhong)(zhong),在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)和一定壓力(li)下通(tong)過(guo)熱(re)解作用(yong)被轉換成活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)。在(zai)(zai)此活(huo)(huo)化過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)(de)表面積(ji)(ji)和復(fu)雜的(de)(de)(de)孔隙結(jie)構逐漸形成, 而(er)所謂(wei)的(de)(de)(de)吸附過(guo)程(cheng)正(zheng)是在(zai)(zai)這些孔隙中(zhong)(zhong)和表面上進行(xing)的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)孔隙的(de)(de)(de)大(da)(da)小對(dui)吸附質有(you)(you)選擇吸附的(de)(de)(de)作用(yong),這是由于大(da)(da)分(fen)子(zi)不能(neng)進入(ru)比(bi)它孔隙小的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)孔徑內的(de)(de)(de)緣故。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)是由含炭(tan)(tan)(tan)為主的(de)(de)(de)物(wu)質作原料(liao)(liao),經高(gao)溫(wen)炭(tan)(tan)(tan)化和活(huo)(huo)化制(zhi)得的(de)(de)(de)疏水性(xing)吸附劑。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)含有(you)(you)大(da)(da)量微孔,具有(you)(you)巨(ju)大(da)(da)無(wu)比(bi)的(de)(de)(de)表面積(ji)(ji),能(neng)有(you)(you)效地去(qu)(qu)除色度、臭(chou)味,可去(qu)(qu)除二級出水中(zhong)(zhong)大(da)(da)多數有(you)(you)機污染物(wu)和某些無(wu)機物(wu),包含某些有(you)(you)毒的(de)(de)(de)重金屬。