活(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)(shi)黑(hei)(hei)色粉末(mo)狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)、蜂窩(wo)狀(zhuang)的無定形碳,也有(you)排列(lie)規整的晶(jing)體碳。活(huo)性(xing)炭(tan)中除碳元(yuan)素(su)外,還包含兩類摻和(he)物:一類是(shi)(shi)化(hua)學(xue)結合的元(yuan)素(su),主要是(shi)(shi)氧和(he)氫,這些元(yuan)素(su)是(shi)(shi)由于(yu)未完全炭(tan)化(hua)而殘留在炭(tan)中,或者在活(huo)化(hua)過程(cheng)中,外來的非碳元(yuan)素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結合;另一類摻和(he)物是(shi)(shi)灰分(fen)(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的無機部分(fen)(fen),灰分(fen)(fen)在活(huo)性(xing)碳中易造成二次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)由于(yu)具有(you)較(jiao)強的吸附性(xing),廣泛應用(yong)于(yu)生產、生活(huo)中。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)(cai)料是經(jing)過加工處(chu)理所(suo)得(de)的無(wu)(wu)定(ding)形(xing)碳,具有(you)(you)很(hen)大的比表(biao)面積,對氣(qi)體、溶液中的無(wu)(wu)機(ji)或有(you)(you)機(ji)物質(zhi)(zhi)及膠體顆(ke)粒等(deng)(deng)都有(you)(you)良好的吸(xi)附能力。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)(cai)料主要包(bao)括(kuo)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)(cai)料作為一(yi)種(zhong)性(xing)(xing)能優良的吸(xi)附劑,主要是由于(yu)(yu)其(qi)具有(you)(you)獨特(te)的吸(xi)附表(biao)面結構(gou)特(te)性(xing)(xing)和表(biao)面化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)能所(suo)決定(ding)的。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)(cai)料的化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)穩定(ding),機(ji)械(xie)強(qiang)度高,耐酸(suan)、耐堿、耐熱,不溶于(yu)(yu)水與有(you)(you)機(ji)溶劑,可(ke)以再生使用,已經(jing)廣(guang)(guang)泛(fan)地應用于(yu)(yu)化(hua)(hua)工、環保、食品(pin)加工、冶金、藥(yao)物精制、軍事化(hua)(hua)學(xue)防護(hu)等(deng)(deng)各(ge)個領域(yu) 。目前,改性(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)(cai)料被廣(guang)(guang)泛(fan)用于(yu)(yu)污水處(chu)理、大氣(qi)污染(ran)防治(zhi)等(deng)(deng)領域(yu),在治(zhi)理環境(jing)污染(ran)方面越(yue)來越(yue)顯(xian)示出其(qi)誘人的美(mei)好前景(jing)。
活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)80%-90%以上由碳元(yuan)(yuan)(yuan)素組成,這也是活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)為疏(shu)水性吸附(fu)劑(ji)的(de)原因(yin)。除了碳元(yuan)(yuan)(yuan)素外,還包含有兩類摻和物(wu):一(yi)(yi)類是化學結(jie)合(he)的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素,主要是氧和氫,這些元(yuan)(yuan)(yuan)素是由于(yu)未完全炭(tan)(tan)(tan)化而殘留在炭(tan)(tan)(tan)中,或(huo)者在活(huo)(huo)化過(guo)程中,外來的(de)非碳元(yuan)(yuan)(yuan)素與活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)表面化學結(jie)合(he),如用水蒸(zheng)氣活(huo)(huo)化時,活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)表面被(bei)氧化或(huo)水蒸(zheng)氣氧化;另(ling)一(yi)(yi)類摻和物(wu)是灰(hui)分,它是活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的(de)無機(ji)部分。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)主要原(yuan)料幾乎(hu)可以是(shi)所有(you)(you)(you)富含(han)碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機材料,如煤(mei)、木材、果(guo)殼(ke)、椰(ye)殼(ke)、核桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等(deng)。這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)含(han)碳(tan)材料在(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)爐中,在(zai)高溫(wen)和(he)一定壓(ya)力下通過(guo)熱解作用被轉(zhuan)換成(cheng)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)。在(zai)此活(huo)(huo)(huo)化(hua)過(guo)程(cheng)中,巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面積(ji)和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)孔隙(xi)結構(gou)逐漸(jian)形成(cheng), 而所謂(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)過(guo)程(cheng)正是(shi)在(zai)這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)孔隙(xi)中和(he)表(biao)面上進(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中孔隙(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)小對吸附(fu)質有(you)(you)(you)選擇吸附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)作用,這(zhe)(zhe)是(shi)由(you)于大(da)(da)分子不能(neng)進(jin)入比它孔隙(xi)小的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)孔徑內的(de)(de)(de)(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)是(shi)由(you)含(han)炭(tan)(tan)(tan)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)物質作原(yuan)料,經高溫(wen)炭(tan)(tan)(tan)化(hua)和(he)活(huo)(huo)(huo)化(hua)制得的(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)吸附(fu)劑。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)含(han)有(you)(you)(you)大(da)(da)量(liang)微(wei)孔,具有(you)(you)(you)巨大(da)(da)無比的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面積(ji),能(neng)有(you)(you)(you)效地去除(chu)色度、臭味(wei),可去除(chu)二(er)級出水中大(da)(da)多數有(you)(you)(you)機污(wu)染物和(he)某些(xie)(xie)無機物,包含(han)某些(xie)(xie)有(you)(you)(you)毒的(de)(de)(de)(de)(de)重金屬(shu)。