活(huo)(huo)性(xing)炭(tan),是(shi)黑(hei)色(se)粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)(de)(de)(de)無定形碳(tan)(tan)(tan),也有排(pai)列規整的(de)(de)(de)(de)晶體碳(tan)(tan)(tan)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中除碳(tan)(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)外(wai),還包含兩(liang)類(lei)(lei)摻(chan)和(he)物(wu):一(yi)類(lei)(lei)是(shi)化(hua)學(xue)結合(he)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su),主要(yao)是(shi)氧(yang)和(he)氫,這些元(yuan)素(su)(su)是(shi)由于未(wei)完全(quan)炭(tan)化(hua)而(er)殘留(liu)在(zai)(zai)炭(tan)中,或者(zhe)在(zai)(zai)活(huo)(huo)化(hua)過程中,外(wai)來(lai)的(de)(de)(de)(de)非(fei)碳(tan)(tan)(tan)元(yuan)素(su)(su)與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面化(hua)學(xue)結合(he);另一(yi)類(lei)(lei)摻(chan)和(he)物(wu)是(shi)灰分(fen)(fen),它是(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)無機(ji)部分(fen)(fen),灰分(fen)(fen)在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)(tan)(tan)中易造成(cheng)二次(ci)污染。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)由于具有較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)吸附性(xing),廣泛應用于生產(chan)、生活(huo)(huo)中。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)是經(jing)過加工處理(li)所(suo)得的(de)(de)無(wu)定(ding)形(xing)碳,具有(you)很(hen)大的(de)(de)比表(biao)(biao)面(mian)積,對氣體、溶液中(zhong)的(de)(de)無(wu)機或有(you)機物(wu)質及膠體顆粒等(deng)都有(you)良好的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)力。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)主(zhu)要包括(kuo)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)作(zuo)為(wei)一種性(xing)(xing)能(neng)優(you)良的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji),主(zhu)要是由(you)于(yu)其具有(you)獨特的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)表(biao)(biao)面(mian)結構特性(xing)(xing)和表(biao)(biao)面(mian)化學性(xing)(xing)能(neng)所(suo)決定(ding)的(de)(de)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)的(de)(de)化學性(xing)(xing)質穩定(ding),機械(xie)強(qiang)度高(gao),耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不(bu)溶于(yu)水與有(you)機溶劑(ji),可以再生使用,已(yi)經(jing)廣(guang)泛(fan)地應(ying)用于(yu)化工、環保(bao)、食品(pin)加工、冶金(jin)、藥物(wu)精(jing)制、軍事化學防護等(deng)各個領域 。目(mu)前,改性(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭材料(liao)(liao)被廣(guang)泛(fan)用于(yu)污水處理(li)、大氣污染防治(zhi)等(deng)領域,在治(zhi)理(li)環境污染方面(mian)越來(lai)越顯示出(chu)其誘人的(de)(de)美好前景。
活(huo)性(xing)炭(tan)80%-90%以上由碳元素組成,這(zhe)也是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)為疏水性(xing)吸附劑的(de)原因。除了碳元素外,還包含有兩(liang)類(lei)摻和(he)(he)(he)物:一類(lei)是(shi)(shi)化(hua)(hua)學(xue)結合(he)的(de)元素,主要是(shi)(shi)氧(yang)和(he)(he)(he)氫,這(zhe)些元素是(shi)(shi)由于未完全(quan)炭(tan)化(hua)(hua)而(er)殘留在炭(tan)中,或者(zhe)在活(huo)化(hua)(hua)過程中,外來(lai)的(de)非碳元素與活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)化(hua)(hua)學(xue)結合(he),如用水蒸氣活(huo)化(hua)(hua)時(shi),活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)被氧(yang)化(hua)(hua)或水蒸氣氧(yang)化(hua)(hua);另一類(lei)摻和(he)(he)(he)物是(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)無(wu)機部分(fen)。
活(huo)(huo)(huo)性炭的(de)(de)主要原(yuan)料幾(ji)乎可以(yi)是所(suo)有富含(han)碳的(de)(de)有機材料,如煤、木材、果殼(ke)、椰殼(ke)、核(he)桃殼(ke)、杏殼(ke)、棗殼(ke)等。這些(xie)含(han)碳材料在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)爐中,在(zai)(zai)高溫和一(yi)定壓力下(xia)通過熱解(jie)作用被(bei)轉(zhuan)換成(cheng)活(huo)(huo)(huo)性炭。在(zai)(zai)此活(huo)(huo)(huo)化(hua)過程(cheng)中,巨大(da)(da)的(de)(de)表面積和復雜(za)的(de)(de)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)結構(gou)逐(zhu)漸形成(cheng), 而(er)所(suo)謂的(de)(de)吸(xi)附過程(cheng)正是在(zai)(zai)這些(xie)孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)中和表面上進行的(de)(de),活(huo)(huo)(huo)性炭中孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)大(da)(da)小(xiao)(xiao)對(dui)吸(xi)附質有選(xuan)擇吸(xi)附的(de)(de)作用,這是由于大(da)(da)分(fen)子不(bu)能(neng)進入比它孔(kong)(kong)隙(xi)(xi)小(xiao)(xiao)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性炭孔(kong)(kong)徑內(nei)的(de)(de)緣故。活(huo)(huo)(huo)性炭是由含(han)炭為主的(de)(de)物(wu)質作原(yuan)料,經高溫炭化(hua)和活(huo)(huo)(huo)化(hua)制得的(de)(de)疏(shu)水性吸(xi)附劑。活(huo)(huo)(huo)性炭含(han)有大(da)(da)量微孔(kong)(kong),具(ju)有巨大(da)(da)無比的(de)(de)表面積,能(neng)有效地去(qu)除色度、臭味,可去(qu)除二(er)級出水中大(da)(da)多數有機污染物(wu)和某(mou)些(xie)無機物(wu),包含(han)某(mou)些(xie)有毒的(de)(de)重金屬(shu)。