活性(xing)(xing)炭(tan)(tan),是(shi)(shi)黑色(se)粉(fen)末狀(zhuang)或塊狀(zhuang)、顆粒(li)狀(zhuang)、蜂窩狀(zhuang)的無定(ding)形碳,也有(you)排(pai)列規整的晶(jing)體碳。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中除碳元(yuan)素外,還包含兩類(lei)摻(chan)和物:一類(lei)是(shi)(shi)化學結合的元(yuan)素,主要是(shi)(shi)氧和氫,這些元(yuan)素是(shi)(shi)由(you)于未完全炭(tan)(tan)化而殘(can)留(liu)在炭(tan)(tan)中,或者在活化過程(cheng)中,外來的非碳元(yuan)素與活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面化學結合;另一類(lei)摻(chan)和物是(shi)(shi)灰(hui)分,它是(shi)(shi)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的無機部(bu)分,灰(hui)分在活性(xing)(xing)碳中易造成二次污染。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)由(you)于具有(you)較強的吸(xi)附性(xing)(xing),廣(guang)泛應用于生產、生活中。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)是(shi)經過加(jia)工(gong)處理(li)所得的(de)(de)無定形(xing)碳,具(ju)(ju)有(you)很大(da)的(de)(de)比(bi)表面(mian)積(ji),對氣(qi)體(ti)、溶(rong)液中的(de)(de)無機(ji)(ji)(ji)或有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)質及膠體(ti)顆粒等(deng)都(dou)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)吸附(fu)能力。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)主要包括活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(Activated Carbon , A C )和(he)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)作為一種性(xing)能優(you)良(liang)的(de)(de)吸附(fu)劑(ji),主要是(shi)由(you)于(yu)(yu)(yu)其具(ju)(ju)有(you)獨特的(de)(de)吸附(fu)表面(mian)結構(gou)特性(xing)和(he)表面(mian)化學(xue)性(xing)能所決(jue)定的(de)(de)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)的(de)(de)化學(xue)性(xing)質穩定,機(ji)(ji)(ji)械強(qiang)度高,耐(nai)(nai)酸、耐(nai)(nai)堿、耐(nai)(nai)熱(re),不溶(rong)于(yu)(yu)(yu)水(shui)與(yu)有(you)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)劑(ji),可以再(zai)生使(shi)用(yong),已經廣(guang)泛(fan)地應用(yong)于(yu)(yu)(yu)化工(gong)、環(huan)保、食品加(jia)工(gong)、冶金、藥(yao)物(wu)精(jing)制、軍事化學(xue)防護等(deng)各個領域(yu) 。目(mu)前,改性(xing)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)(liao)被(bei)廣(guang)泛(fan)用(yong)于(yu)(yu)(yu)污(wu)水(shui)處理(li)、大(da)氣(qi)污(wu)染(ran)防治等(deng)領域(yu),在(zai)治理(li)環(huan)境污(wu)染(ran)方(fang)面(mian)越(yue)來越(yue)顯示出(chu)其誘人(ren)的(de)(de)美好(hao)前景。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭80%-90%以上由碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)組成(cheng),這(zhe)也(ye)是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭為疏水(shui)性(xing)(xing)吸附劑(ji)的(de)(de)原因。除(chu)了(le)碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)外,還包(bao)含有(you)兩(liang)類(lei)摻和(he)(he)物:一類(lei)是(shi)化學(xue)結合(he)的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su),主要(yao)是(shi)氧(yang)和(he)(he)氫,這(zhe)些元(yuan)(yuan)素(su)(su)是(shi)由于未完全(quan)炭化而殘(can)留在(zai)(zai)炭中,或(huo)者在(zai)(zai)活(huo)(huo)化過程(cheng)中,外來的(de)(de)非碳(tan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表面(mian)化學(xue)結合(he),如(ru)用水(shui)蒸(zheng)氣活(huo)(huo)化時,活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表面(mian)被氧(yang)化或(huo)水(shui)蒸(zheng)氣氧(yang)化;另一類(lei)摻和(he)(he)物是(shi)灰分(fen),它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)無(wu)機部分(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)主要原(yuan)料(liao)幾(ji)乎可以是所有(you)富含(han)碳(tan)的(de)(de)有(you)機(ji)材料(liao),如(ru)煤、木材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核桃(tao)殼(ke)、杏(xing)殼(ke)、棗殼(ke)等。這(zhe)些(xie)含(han)碳(tan)材料(liao)在活(huo)(huo)化(hua)爐中(zhong)(zhong)(zhong),在高(gao)溫和(he)(he)一(yi)定壓力下通過熱解(jie)作用(yong)被(bei)轉(zhuan)換成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。在此活(huo)(huo)化(hua)過程中(zhong)(zhong)(zhong),巨大(da)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji)和(he)(he)復(fu)雜(za)的(de)(de)孔(kong)(kong)隙結(jie)構逐漸形成, 而所謂的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)過程正(zheng)是在這(zhe)些(xie)孔(kong)(kong)隙中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)表(biao)面(mian)(mian)(mian)上進(jin)行的(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)隙的(de)(de)大(da)小對(dui)吸(xi)(xi)附(fu)質(zhi)有(you)選擇吸(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)作用(yong),這(zhe)是由于大(da)分子不能(neng)進(jin)入比(bi)它孔(kong)(kong)隙小的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)孔(kong)(kong)徑內的(de)(de)緣故。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)是由含(han)炭(tan)為(wei)主的(de)(de)物質(zhi)作原(yuan)料(liao),經高(gao)溫炭(tan)化(hua)和(he)(he)活(huo)(huo)化(hua)制(zhi)得的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)含(han)有(you)大(da)量微(wei)孔(kong)(kong),具有(you)巨大(da)無(wu)比(bi)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)積(ji),能(neng)有(you)效地去除色度、臭味,可去除二級出水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)大(da)多數有(you)機(ji)污染物和(he)(he)某些(xie)無(wu)機(ji)物,包含(han)某些(xie)有(you)毒的(de)(de)重金(jin)屬。