活性(xing)炭,是(shi)(shi)(shi)黑色(se)粉(fen)末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)(de)無定形碳(tan),也有排列規整的(de)(de)晶體(ti)碳(tan)。活性(xing)炭中除碳(tan)元(yuan)素(su)外,還包(bao)含兩類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)學(xue)結合的(de)(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)(shi)氧和氫,這些(xie)元(yuan)素(su)是(shi)(shi)(shi)由于(yu)未完全炭化(hua)而(er)殘留在(zai)炭中,或者在(zai)活化(hua)過程中,外來(lai)的(de)(de)非碳(tan)元(yuan)素(su)與活性(xing)炭表(biao)面化(hua)學(xue)結合;另一類(lei)摻和物(wu)是(shi)(shi)(shi)灰(hui)分(fen)(fen)(fen),它是(shi)(shi)(shi)活性(xing)炭的(de)(de)無機部(bu)分(fen)(fen)(fen),灰(hui)分(fen)(fen)(fen)在(zai)活性(xing)碳(tan)中易造成二(er)次污染。活性(xing)炭由于(yu)具(ju)有較強的(de)(de)吸附性(xing),廣泛應用于(yu)生產(chan)、生活中。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)是經(jing)(jing)過加工處理(li)所得的(de)(de)無定(ding)形碳,具有很大的(de)(de)比表(biao)面(mian)積,對(dui)氣體(ti)、溶液中的(de)(de)無機(ji)或有機(ji)物質及(ji)膠體(ti)顆粒等都有良(liang)好的(de)(de)吸附(fu)能(neng)力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)主要包(bao)括(kuo)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)作為一(yi)種性(xing)(xing)(xing)能(neng)優良(liang)的(de)(de)吸附(fu)劑(ji),主要是由于(yu)(yu)其(qi)具有獨(du)特的(de)(de)吸附(fu)表(biao)面(mian)結構特性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面(mian)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)所決定(ding)的(de)(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)的(de)(de)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)質穩定(ding),機(ji)械強(qiang)度高,耐(nai)(nai)酸、耐(nai)(nai)堿(jian)、耐(nai)(nai)熱,不溶于(yu)(yu)水(shui)與(yu)有機(ji)溶劑(ji),可以再生使用(yong),已經(jing)(jing)廣(guang)(guang)泛地應用(yong)于(yu)(yu)化工、環保、食品加工、冶金、藥物精制、軍事(shi)化學(xue)防(fang)護(hu)等各個領域 。目(mu)前(qian),改性(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)被廣(guang)(guang)泛用(yong)于(yu)(yu)污水(shui)處理(li)、大氣污染防(fang)治(zhi)等領域,在治(zhi)理(li)環境污染方面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出其(qi)誘(you)人(ren)的(de)(de)美(mei)好前(qian)景(jing)。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上由碳元素組成,這(zhe)也是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)為疏水性(xing)(xing)(xing)吸附劑的(de)原因。除了(le)碳元素外(wai),還包(bao)含有兩(liang)類摻和物(wu):一類是(shi)(shi)(shi)化(hua)學(xue)結合(he)的(de)元素,主要是(shi)(shi)(shi)氧和氫,這(zhe)些元素是(shi)(shi)(shi)由于(yu)未完全(quan)炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)(tan)中(zhong),或者在活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong),外(wai)來(lai)的(de)非碳元素與活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)化(hua)學(xue)結合(he),如用水蒸氣(qi)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)時,活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)被氧化(hua)或水蒸氣(qi)氧化(hua);另(ling)一類摻和物(wu)是(shi)(shi)(shi)灰(hui)分,它(ta)是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)無機部分。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)主要原(yuan)料幾乎可(ke)以是所(suo)有(you)(you)富(fu)含碳的(de)(de)有(you)(you)機材(cai)料,如煤、木材(cai)、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這(zhe)些含碳材(cai)料在活(huo)(huo)(huo)化爐中(zhong)(zhong),在高(gao)溫(wen)和(he)(he)一(yi)定壓力下(xia)通過(guo)熱(re)解作用被轉換成(cheng)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。在此活(huo)(huo)(huo)化過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),巨大(da)(da)的(de)(de)表面積(ji)和(he)(he)復雜的(de)(de)孔(kong)隙結構逐漸形成(cheng), 而所(suo)謂的(de)(de)吸附過(guo)程(cheng)正是在這(zhe)些孔(kong)隙中(zhong)(zhong)和(he)(he)表面上進行的(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)孔(kong)隙的(de)(de)大(da)(da)小對吸附質有(you)(you)選(xuan)擇(ze)吸附的(de)(de)作用,這(zhe)是由于大(da)(da)分(fen)子不能(neng)進入(ru)比它孔(kong)隙小的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是由含炭(tan)為主的(de)(de)物(wu)質作原(yuan)料,經高(gao)溫(wen)炭(tan)化和(he)(he)活(huo)(huo)(huo)化制(zhi)得(de)的(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸附劑。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)含有(you)(you)大(da)(da)量(liang)微孔(kong),具有(you)(you)巨大(da)(da)無(wu)(wu)比的(de)(de)表面積(ji),能(neng)有(you)(you)效地去(qu)除(chu)色度、臭(chou)味(wei),可(ke)去(qu)除(chu)二級出(chu)水中(zhong)(zhong)大(da)(da)多數有(you)(you)機污(wu)染物(wu)和(he)(he)某(mou)些無(wu)(wu)機物(wu),包含某(mou)些有(you)(you)毒的(de)(de)重金屬(shu)。