活(huo)性(xing)(xing)炭,是(shi)黑色粉(fen)末狀或塊狀、顆(ke)粒(li)狀、蜂窩狀的(de)無(wu)定形碳,也(ye)有(you)排列規整(zheng)的(de)晶體碳。活(huo)性(xing)(xing)炭中(zhong)除碳元(yuan)素(su)外,還包含(han)兩類(lei)摻和物:一(yi)類(lei)是(shi)化(hua)(hua)學(xue)結合的(de)元(yuan)素(su),主要(yao)是(shi)氧和氫(qing),這(zhe)些元(yuan)素(su)是(shi)由于(yu)未完全炭化(hua)(hua)而殘留在炭中(zhong),或者在活(huo)化(hua)(hua)過程中(zhong),外來的(de)非碳元(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)(xing)炭表面(mian)化(hua)(hua)學(xue)結合;另一(yi)類(lei)摻和物是(shi)灰(hui)分,它(ta)是(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)無(wu)機部分,灰(hui)分在活(huo)性(xing)(xing)碳中(zhong)易(yi)造(zao)成二(er)次污染。活(huo)性(xing)(xing)炭由于(yu)具有(you)較(jiao)強的(de)吸附性(xing)(xing),廣(guang)泛(fan)應用于(yu)生產、生活(huo)中(zhong)。
活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)是(shi)經過加工(gong)處理所得的無定(ding)形碳,具(ju)有(you)(you)很大的比(bi)表面積,對氣體(ti)、溶(rong)液(ye)中的無機或有(you)(you)機物質(zhi)及(ji)膠體(ti)顆粒等都有(you)(you)良好的吸附(fu)(fu)能力。活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)主要(yao)包括活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖(xian)維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)作為一種性(xing)(xing)(xing)能優良的吸附(fu)(fu)劑(ji),主要(yao)是(shi)由于(yu)其具(ju)有(you)(you)獨特的吸附(fu)(fu)表面結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)和表面化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能所決定(ding)的。活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)的化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)穩定(ding),機械強(qiang)度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶(rong)于(yu)水與有(you)(you)機溶(rong)劑(ji),可以再生使(shi)用,已(yi)經廣泛地應用于(yu)化(hua)(hua)工(gong)、環保、食品加工(gong)、冶金、藥物精制、軍(jun)事(shi)化(hua)(hua)學(xue)防(fang)護等各個領域 。目前,改性(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)被廣泛用于(yu)污(wu)水處理、大氣污(wu)染防(fang)治等領域,在治理環境(jing)污(wu)染方面越(yue)來越(yue)顯示(shi)出其誘人的美好前景。
活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)80%-90%以上由碳元素(su)組成,這(zhe)(zhe)也是活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)為疏水(shui)性吸附劑的原因。除了(le)碳元素(su)外,還(huan)包含有(you)兩類摻和物:一類是化(hua)學結合(he)的元素(su),主要是氧(yang)和氫(qing),這(zhe)(zhe)些元素(su)是由于(yu)未完(wan)全炭(tan)(tan)化(hua)而殘(can)留在(zai)炭(tan)(tan)中,或(huo)者在(zai)活(huo)(huo)化(hua)過程中,外來的非碳元素(su)與活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)化(hua)學結合(he),如用(yong)水(shui)蒸(zheng)氣活(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)被氧(yang)化(hua)或(huo)水(shui)蒸(zheng)氣氧(yang)化(hua);另一類摻和物是灰(hui)分,它是活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的無機部分。
活(huo)(huo)(huo)性炭的(de)(de)(de)(de)(de)主要原料幾(ji)乎可以是(shi)所(suo)有(you)富含(han)碳的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)材(cai)料,如煤(mei)、木材(cai)、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗(zao)殼(ke)等。這(zhe)些(xie)含(han)碳材(cai)料在(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)爐中,在(zai)高(gao)溫(wen)和(he)一定壓力(li)下通過(guo)熱解作用被(bei)轉換成活(huo)(huo)(huo)性炭。在(zai)此(ci)活(huo)(huo)(huo)化(hua)過(guo)程中,巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)積和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)孔隙(xi)結構逐漸(jian)形成, 而所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)過(guo)程正是(shi)在(zai)這(zhe)些(xie)孔隙(xi)中和(he)表面(mian)上進行的(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性炭中孔隙(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)小(xiao)對吸附(fu)質有(you)選擇(ze)吸附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)作用,這(zhe)是(shi)由(you)于大(da)(da)分子不能(neng)進入比它孔隙(xi)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性炭孔徑(jing)內的(de)(de)(de)(de)(de)緣故。活(huo)(huo)(huo)性炭是(shi)由(you)含(han)炭為主的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質作原料,經高(gao)溫(wen)炭化(hua)和(he)活(huo)(huo)(huo)化(hua)制得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性吸附(fu)劑。活(huo)(huo)(huo)性炭含(han)有(you)大(da)(da)量微(wei)孔,具有(you)巨大(da)(da)無比的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)積,能(neng)有(you)效地去除色(se)度、臭(chou)味,可去除二級出水(shui)中大(da)(da)多數有(you)機(ji)污染物(wu)和(he)某些(xie)無機(ji)物(wu),包含(han)某些(xie)有(you)毒的(de)(de)(de)(de)(de)重金屬(shu)。