活(huo)性(xing)(xing)炭(tan),是(shi)黑色(se)粉(fen)末狀(zhuang)或(huo)塊狀(zhuang)、顆粒(li)狀(zhuang)、蜂(feng)窩狀(zhuang)的(de)無(wu)定形碳(tan),也有排列規整的(de)晶體碳(tan)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)除碳(tan)元素(su)外(wai),還包含兩類(lei)(lei)摻(chan)和(he)(he)物(wu):一(yi)類(lei)(lei)是(shi)化(hua)(hua)學結合(he)(he)的(de)元素(su),主要(yao)是(shi)氧和(he)(he)氫,這些元素(su)是(shi)由于未完(wan)全炭(tan)化(hua)(hua)而殘留在炭(tan)中(zhong),或(huo)者在活(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外(wai)來(lai)的(de)非碳(tan)元素(su)與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)化(hua)(hua)學結合(he)(he);另一(yi)類(lei)(lei)摻(chan)和(he)(he)物(wu)是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)無(wu)機部分(fen),灰分(fen)在活(huo)性(xing)(xing)碳(tan)中(zhong)易造成二次(ci)污染。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由于具有較強的(de)吸附性(xing)(xing),廣泛應(ying)用(yong)于生產(chan)、生活(huo)中(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)是經過(guo)加(jia)工處理(li)所得的(de)(de)(de)無(wu)定形碳,具(ju)有(you)很大的(de)(de)(de)比表(biao)(biao)面(mian)(mian)積,對氣體(ti)、溶(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)無(wu)機(ji)或有(you)機(ji)物質及膠體(ti)顆(ke)粒等(deng)都有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)吸附能力。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)主要包括(kuo)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)作為一種(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優良(liang)的(de)(de)(de)吸附劑(ji),主要是由于其(qi)具(ju)有(you)獨特的(de)(de)(de)吸附表(biao)(biao)面(mian)(mian)結構(gou)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面(mian)(mian)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能所決定的(de)(de)(de)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)的(de)(de)(de)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質穩定,機(ji)械強(qiang)度高(gao),耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶(rong)于水(shui)與(yu)有(you)機(ji)溶(rong)劑(ji),可(ke)以再生使用,已經廣泛(fan)地(di)應(ying)用于化工、環保(bao)、食品加(jia)工、冶金、藥(yao)物精制、軍事化學防(fang)護(hu)等(deng)各(ge)個領域(yu)(yu) 。目前,改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭材料(liao)被(bei)廣泛(fan)用于污水(shui)處理(li)、大氣污染(ran)防(fang)治等(deng)領域(yu)(yu),在(zai)治理(li)環境(jing)污染(ran)方(fang)面(mian)(mian)越(yue)來越(yue)顯示出其(qi)誘(you)人的(de)(de)(de)美好(hao)前景(jing)。
活(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上由(you)碳(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)組成,這(zhe)也(ye)是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)為疏水(shui)性(xing)吸附劑(ji)的原因。除(chu)了(le)碳(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)外,還包含有兩類(lei)摻和物:一類(lei)是(shi)化(hua)(hua)學(xue)結合(he)(he)的元(yuan)(yuan)(yuan)素(su),主要是(shi)氧(yang)和氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)是(shi)由(you)于未完全(quan)炭(tan)化(hua)(hua)而殘留(liu)在(zai)炭(tan)中,或(huo)者(zhe)在(zai)活(huo)化(hua)(hua)過(guo)程中,外來的非碳(tan)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)化(hua)(hua)學(xue)結合(he)(he),如用水(shui)蒸氣(qi)活(huo)化(hua)(hua)時,活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)被氧(yang)化(hua)(hua)或(huo)水(shui)蒸氣(qi)氧(yang)化(hua)(hua);另一類(lei)摻和物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的無機部分(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)主(zhu)要原料(liao)幾(ji)乎(hu)可以是(shi)所有富含(han)(han)碳的(de)(de)(de)有機(ji)材料(liao),如煤、木材、果殼(ke)(ke)、椰(ye)殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)等。這些(xie)含(han)(han)碳材料(liao)在(zai)活(huo)(huo)化爐中(zhong),在(zai)高溫(wen)和(he)一定壓力下(xia)通過(guo)熱解作用(yong)被轉換成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)化過(guo)程中(zhong),巨大的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji)和(he)復雜的(de)(de)(de)孔(kong)(kong)隙(xi)結構逐漸形(xing)成, 而所謂的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)過(guo)程正(zheng)是(shi)在(zai)這些(xie)孔(kong)(kong)隙(xi)中(zhong)和(he)表(biao)面(mian)上進(jin)(jin)行的(de)(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)孔(kong)(kong)隙(xi)的(de)(de)(de)大小(xiao)對吸(xi)附(fu)質有選(xuan)擇吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)作用(yong),這是(shi)由于大分子不能進(jin)(jin)入比(bi)它孔(kong)(kong)隙(xi)小(xiao)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)孔(kong)(kong)徑(jing)內的(de)(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)是(shi)由含(han)(han)炭(tan)(tan)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)物質作原料(liao),經高溫(wen)炭(tan)(tan)化和(he)活(huo)(huo)化制得的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)吸(xi)附(fu)劑。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)含(han)(han)有大量微(wei)孔(kong)(kong),具(ju)有巨大無(wu)(wu)比(bi)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji),能有效(xiao)地(di)去除(chu)色度、臭味,可去除(chu)二級出(chu)水(shui)中(zhong)大多數有機(ji)污染物和(he)某些(xie)無(wu)(wu)機(ji)物,包含(han)(han)某些(xie)有毒的(de)(de)(de)重金屬。