活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan),是(shi)(shi)(shi)黑色粉末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的(de)(de)無定形碳,也(ye)有(you)排列規整的(de)(de)晶體碳。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)除碳元(yuan)素外,還包含兩類(lei)摻和(he)物(wu):一(yi)類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)學結(jie)合(he)的(de)(de)元(yuan)素,主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)素是(shi)(shi)(shi)由于未完全炭(tan)(tan)化(hua)而殘(can)留在炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),或者在活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),外來的(de)(de)非(fei)碳元(yuan)素與活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)化(hua)學結(jie)合(he);另一(yi)類(lei)摻和(he)物(wu)是(shi)(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)無機部分(fen),灰分(fen)在活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)碳中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)易造成二次污染。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)由于具有(you)較強的(de)(de)吸(xi)附性(xing)(xing),廣泛應用于生產、生活(huo)(huo)(huo)(huo)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材料是經過加工處理(li)(li)所得的(de)(de)(de)無定(ding)形碳(tan),具(ju)有(you)(you)很(hen)大的(de)(de)(de)比表面(mian)(mian)積,對氣體、溶液中的(de)(de)(de)無機或有(you)(you)機物(wu)質(zhi)(zhi)及(ji)膠體顆粒(li)等都有(you)(you)良好的(de)(de)(de)吸(xi)附能(neng)力。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材料主要包括活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材料作為一種(zhong)性(xing)能(neng)優良的(de)(de)(de)吸(xi)附劑,主要是由于(yu)(yu)(yu)其具(ju)有(you)(you)獨特的(de)(de)(de)吸(xi)附表面(mian)(mian)結(jie)構特性(xing)和(he)表面(mian)(mian)化學(xue)性(xing)能(neng)所決定(ding)的(de)(de)(de)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材料的(de)(de)(de)化學(xue)性(xing)質(zhi)(zhi)穩定(ding),機械強度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)與有(you)(you)機溶劑,可以再(zai)生使用(yong),已經廣泛地應用(yong)于(yu)(yu)(yu)化工、環保、食品加工、冶金、藥物(wu)精制、軍(jun)事(shi)化學(xue)防(fang)護等各(ge)個領域 。目(mu)前,改性(xing)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)材料被廣泛用(yong)于(yu)(yu)(yu)污水(shui)(shui)處理(li)(li)、大氣污染(ran)防(fang)治等領域,在治理(li)(li)環境污染(ran)方(fang)面(mian)(mian)越來越顯示(shi)出其誘人的(de)(de)(de)美(mei)好前景。
活(huo)(huo)性炭(tan)80%-90%以上由碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素組(zu)成,這也是(shi)活(huo)(huo)性炭(tan)為疏水(shui)性吸(xi)附劑的(de)原(yuan)因。除(chu)了碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素外,還包含有兩類摻和(he)物(wu):一類是(shi)化(hua)(hua)學(xue)結合(he)的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素,主要是(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)(yuan)(yuan)素是(shi)由于(yu)未完(wan)全炭(tan)化(hua)(hua)而(er)殘留在炭(tan)中,或者在活(huo)(huo)化(hua)(hua)過程(cheng)中,外來的(de)非碳(tan)(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素與活(huo)(huo)性炭(tan)表面化(hua)(hua)學(xue)結合(he),如用(yong)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)活(huo)(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)(huo)性炭(tan)表面被氧化(hua)(hua)或水(shui)蒸(zheng)氣(qi)氧化(hua)(hua);另一類摻和(he)物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)(huo)性炭(tan)的(de)無機部分。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)的(de)(de)主(zhu)要原料(liao)幾乎(hu)可以是所有(you)(you)富(fu)含(han)碳(tan)(tan)的(de)(de)有(you)(you)機材(cai)料(liao),如煤、木材(cai)、果(guo)殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這些含(han)碳(tan)(tan)材(cai)料(liao)在活(huo)(huo)(huo)(huo)化爐(lu)中(zhong),在高溫和一定壓力下(xia)通過(guo)熱解作(zuo)用被轉換成(cheng)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)。在此(ci)活(huo)(huo)(huo)(huo)化過(guo)程(cheng)中(zhong),巨大(da)的(de)(de)表面(mian)積和復雜的(de)(de)孔(kong)隙(xi)(xi)結構(gou)逐漸形成(cheng), 而(er)所謂的(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)程(cheng)正是在這些孔(kong)隙(xi)(xi)中(zhong)和表面(mian)上進行的(de)(de),活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)中(zhong)孔(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)大(da)小(xiao)對吸(xi)附(fu)質有(you)(you)選擇(ze)吸(xi)附(fu)的(de)(de)作(zuo)用,這是由(you)于大(da)分子不能進入(ru)比(bi)它(ta)孔(kong)隙(xi)(xi)小(xiao)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)緣(yuan)故(gu)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)是由(you)含(han)炭(tan)為主(zhu)的(de)(de)物(wu)質作(zuo)原料(liao),經高溫炭(tan)化和活(huo)(huo)(huo)(huo)化制(zhi)得的(de)(de)疏(shu)水性吸(xi)附(fu)劑。活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)含(han)有(you)(you)大(da)量微孔(kong),具有(you)(you)巨大(da)無比(bi)的(de)(de)表面(mian)積,能有(you)(you)效地去(qu)除(chu)色度、臭味,可去(qu)除(chu)二級出(chu)水中(zhong)大(da)多(duo)數(shu)有(you)(you)機污染物(wu)和某(mou)些無機物(wu),包含(han)某(mou)些有(you)(you)毒(du)的(de)(de)重金屬。