活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭,是(shi)(shi)(shi)黑色粉末狀或(huo)塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)(de)無(wu)(wu)定形碳,也有排(pai)列(lie)規整的(de)(de)晶(jing)體碳。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭中除(chu)碳元(yuan)(yuan)素(su)外,還包含兩類摻(chan)和物:一類是(shi)(shi)(shi)化(hua)學結合(he)的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)(shi)氧和氫,這些元(yuan)(yuan)素(su)是(shi)(shi)(shi)由(you)(you)于(yu)未完全炭化(hua)而(er)殘留在炭中,或(huo)者在活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)過(guo)程(cheng)中,外來的(de)(de)非碳元(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭表面化(hua)學結合(he);另一類摻(chan)和物是(shi)(shi)(shi)灰分,它(ta)是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)無(wu)(wu)機部分,灰分在活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)碳中易造成二(er)次污染。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭由(you)(you)于(yu)具有較(jiao)強(qiang)的(de)(de)吸附(fu)性(xing)(xing)(xing),廣泛應用于(yu)生產、生活(huo)(huo)(huo)(huo)中。
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)是經(jing)過加工(gong)處理所(suo)得的(de)(de)(de)(de)無定形碳,具有(you)很大(da)的(de)(de)(de)(de)比(bi)表(biao)面積,對(dui)氣(qi)體、溶液中的(de)(de)(de)(de)無機或有(you)機物質及膠體顆粒(li)等都(dou)有(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)吸附能(neng)力。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)主(zhu)要(yao)(yao)包括活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)作為一種性(xing)(xing)(xing)能(neng)優良(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)吸附劑,主(zhu)要(yao)(yao)是由于(yu)其具有(you)獨特的(de)(de)(de)(de)吸附表(biao)面結構特性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)所(suo)決定的(de)(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)質穩(wen)定,機械強度高,耐酸(suan)、耐堿、耐熱,不溶于(yu)水與有(you)機溶劑,可以(yi)再生使用(yong),已(yi)經(jing)廣泛(fan)地應用(yong)于(yu)化(hua)工(gong)、環(huan)保、食品加工(gong)、冶金、藥物精制、軍事化(hua)學(xue)防(fang)護等各個(ge)領(ling)域 。目前,改(gai)性(xing)(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)被廣泛(fan)用(yong)于(yu)污(wu)水處理、大(da)氣(qi)污(wu)染防(fang)治等領(ling)域,在(zai)治理環(huan)境污(wu)染方面越來越顯示(shi)出其誘人的(de)(de)(de)(de)美好前景。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上由(you)碳(tan)元素(su)組成,這也是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)為疏水(shui)(shui)性(xing)吸附劑的(de)原因。除(chu)了碳(tan)元素(su)外,還包含有(you)兩類(lei)摻(chan)(chan)和物:一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)學(xue)結合的(de)元素(su),主要(yao)是(shi)(shi)(shi)氧(yang)(yang)和氫,這些元素(su)是(shi)(shi)(shi)由(you)于未(wei)完全炭(tan)(tan)化(hua)而殘(can)留(liu)在炭(tan)(tan)中(zhong),或者在活(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),外來的(de)非碳(tan)元素(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結合,如(ru)用水(shui)(shui)蒸氣(qi)活(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面被氧(yang)(yang)化(hua)或水(shui)(shui)蒸氣(qi)氧(yang)(yang)化(hua);另一類(lei)摻(chan)(chan)和物是(shi)(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機(ji)部分(fen)。
活(huo)(huo)性炭的(de)(de)主(zhu)要原料(liao)幾乎可(ke)以是所(suo)有(you)(you)(you)富含碳的(de)(de)有(you)(you)(you)機材(cai)料(liao),如煤、木材(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些含碳材(cai)料(liao)在活(huo)(huo)化爐中,在高溫(wen)(wen)和(he)(he)一定壓力下通過熱解作(zuo)(zuo)用被(bei)轉換成活(huo)(huo)性炭。在此活(huo)(huo)化過程中,巨大(da)的(de)(de)表面(mian)積和(he)(he)復雜的(de)(de)孔(kong)(kong)隙(xi)結(jie)構逐漸形成, 而所(suo)謂的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附過程正是在這些孔(kong)(kong)隙(xi)中和(he)(he)表面(mian)上進(jin)行的(de)(de),活(huo)(huo)性炭中孔(kong)(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)小對吸(xi)(xi)(xi)附質有(you)(you)(you)選(xuan)擇(ze)吸(xi)(xi)(xi)附的(de)(de)作(zuo)(zuo)用,這是由于大(da)分(fen)子(zi)不能進(jin)入比(bi)它孔(kong)(kong)隙(xi)小的(de)(de)活(huo)(huo)性炭孔(kong)(kong)徑內的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)性炭是由含炭為(wei)主(zhu)的(de)(de)物(wu)質作(zuo)(zuo)原料(liao),經高溫(wen)(wen)炭化和(he)(he)活(huo)(huo)化制(zhi)得的(de)(de)疏(shu)水(shui)(shui)性吸(xi)(xi)(xi)附劑。活(huo)(huo)性炭含有(you)(you)(you)大(da)量微(wei)孔(kong)(kong),具有(you)(you)(you)巨大(da)無比(bi)的(de)(de)表面(mian)積,能有(you)(you)(you)效地去(qu)除(chu)(chu)色度、臭(chou)味(wei),可(ke)去(qu)除(chu)(chu)二級出(chu)水(shui)(shui)中大(da)多數有(you)(you)(you)機污染物(wu)和(he)(he)某(mou)些無機物(wu),包含某(mou)些有(you)(you)(you)毒(du)的(de)(de)重金屬(shu)。