活性(xing)(xing)炭,是(shi)黑(hei)色(se)粉末(mo)狀或塊(kuai)狀、顆(ke)粒(li)狀、蜂(feng)窩狀的(de)(de)無定形(xing)碳(tan)(tan),也有排(pai)列規(gui)整的(de)(de)晶體碳(tan)(tan)。活性(xing)(xing)炭中除碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)外,還包含兩類摻和(he)物:一類是(shi)化(hua)學(xue)結合的(de)(de)元(yuan)素(su),主要是(shi)氧和(he)氫,這些(xie)元(yuan)素(su)是(shi)由(you)于未完全炭化(hua)而殘留在炭中,或者在活化(hua)過程(cheng)中,外來的(de)(de)非(fei)碳(tan)(tan)元(yuan)素(su)與活性(xing)(xing)炭表面化(hua)學(xue)結合;另一類摻和(he)物是(shi)灰分(fen),它(ta)是(shi)活性(xing)(xing)炭的(de)(de)無機部分(fen),灰分(fen)在活性(xing)(xing)碳(tan)(tan)中易造成(cheng)二次污(wu)染。活性(xing)(xing)炭由(you)于具(ju)有較(jiao)強(qiang)的(de)(de)吸附性(xing)(xing),廣泛應(ying)用于生產、生活中。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭材料是經過加(jia)(jia)工處(chu)理(li)所得的(de)(de)無(wu)定(ding)(ding)形碳,具(ju)(ju)有(you)(you)很大的(de)(de)比表面積,對氣體、溶液中的(de)(de)無(wu)機或有(you)(you)機物(wu)質及膠體顆(ke)粒等(deng)都有(you)(you)良好的(de)(de)吸(xi)附能力(li)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭材料主要(yao)包括(kuo)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭材料作為一種性(xing)(xing)能優良的(de)(de)吸(xi)附劑,主要(yao)是由于(yu)其具(ju)(ju)有(you)(you)獨(du)特的(de)(de)吸(xi)附表面結構特性(xing)(xing)和表面化學性(xing)(xing)能所決定(ding)(ding)的(de)(de)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭材料的(de)(de)化學性(xing)(xing)質穩定(ding)(ding),機械強度高,耐酸(suan)、耐堿(jian)、耐熱,不溶于(yu)水與有(you)(you)機溶劑,可以再生使用(yong),已(yi)經廣泛(fan)地應(ying)用(yong)于(yu)化工、環保、食品加(jia)(jia)工、冶金、藥(yao)物(wu)精制、軍事化學防護等(deng)各個領(ling)域 。目前(qian),改性(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭材料被廣泛(fan)用(yong)于(yu)污水處(chu)理(li)、大氣污染防治等(deng)領(ling)域,在治理(li)環境污染方面越來越顯示出其誘人的(de)(de)美好前(qian)景。
活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以(yi)上由(you)碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)組成,這也(ye)是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)為疏水(shui)性(xing)吸附劑的原因。除了(le)碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)外,還包含(han)有兩類摻(chan)和(he)物:一(yi)類是(shi)(shi)化(hua)學(xue)結(jie)合的元(yuan)(yuan)素(su)(su),主(zhu)要是(shi)(shi)氧和(he)氫,這些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)(su)是(shi)(shi)由(you)于(yu)未完全炭(tan)(tan)化(hua)而(er)殘留在炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong),或(huo)者在活(huo)化(hua)過程中(zhong)(zhong),外來的非碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)與(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結(jie)合,如用(yong)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)活(huo)化(hua)時,活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面被氧化(hua)或(huo)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)氧化(hua);另一(yi)類摻(chan)和(he)物是(shi)(shi)灰分,它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的無(wu)機(ji)部分。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原料幾(ji)乎可(ke)以是(shi)所(suo)有富含(han)碳的(de)(de)(de)有機材料,如煤(mei)、木(mu)材、果殼、椰(ye)殼、核(he)桃(tao)殼、杏殼、棗(zao)殼等。這些(xie)(xie)含(han)碳材料在(zai)(zai)活(huo)化(hua)(hua)爐中,在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)和(he)一(yi)定壓力下通過熱(re)解作(zuo)用(yong)被轉換(huan)成活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)。在(zai)(zai)此活(huo)化(hua)(hua)過程(cheng)中,巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面積和(he)復雜的(de)(de)(de)孔(kong)隙(xi)(xi)結構(gou)逐漸(jian)形成, 而所(suo)謂(wei)的(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)過程(cheng)正(zheng)是(shi)在(zai)(zai)這些(xie)(xie)孔(kong)隙(xi)(xi)中和(he)表(biao)(biao)面上進(jin)行的(de)(de)(de),活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)中孔(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)(de)大(da)小對(dui)吸附(fu)(fu)質有選擇吸附(fu)(fu)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),這是(shi)由于大(da)分子不能進(jin)入比它(ta)孔(kong)隙(xi)(xi)小的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)孔(kong)徑內的(de)(de)(de)緣故。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)是(shi)由含(han)炭(tan)(tan)(tan)(tan)為主(zhu)的(de)(de)(de)物(wu)質作(zuo)原料,經高(gao)溫(wen)炭(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)和(he)活(huo)化(hua)(hua)制(zhi)得的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)吸附(fu)(fu)劑。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)含(han)有大(da)量微(wei)孔(kong),具有巨(ju)大(da)無(wu)(wu)比的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面積,能有效地去(qu)除色度、臭味,可(ke)去(qu)除二級(ji)出水(shui)中大(da)多數有機污染物(wu)和(he)某(mou)些(xie)(xie)無(wu)(wu)機物(wu),包含(han)某(mou)些(xie)(xie)有毒的(de)(de)(de)重金屬。