活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan),是黑(hei)色粉末狀或塊狀、顆(ke)粒(li)狀、蜂窩狀的(de)(de)無(wu)定(ding)形碳(tan),也有排列規整(zheng)的(de)(de)晶體碳(tan)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中除(chu)碳(tan)元素(su)(su)外(wai),還包含兩類(lei)(lei)摻和(he)物:一類(lei)(lei)是化學結合的(de)(de)元素(su)(su),主(zhu)要是氧和(he)氫,這些元素(su)(su)是由(you)于(yu)(yu)未完(wan)全炭(tan)(tan)(tan)化而殘留在(zai)炭(tan)(tan)(tan)中,或者在(zai)活(huo)化過程中,外(wai)來的(de)(de)非碳(tan)元素(su)(su)與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表(biao)面化學結合;另一類(lei)(lei)摻和(he)物是灰分,它是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)無(wu)機部分,灰分在(zai)活(huo)性(xing)(xing)碳(tan)中易造(zao)成二(er)次污染。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)由(you)于(yu)(yu)具(ju)有較強(qiang)的(de)(de)吸附(fu)性(xing)(xing),廣泛應(ying)用于(yu)(yu)生產、生活(huo)中。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料是(shi)經過加(jia)工處(chu)理(li)所得的(de)無定(ding)形碳,具有很大的(de)比表(biao)面(mian)(mian)積(ji),對氣體(ti)、溶液中的(de)無機或有機物(wu)質及膠體(ti)顆(ke)粒(li)等都有良(liang)好(hao)的(de)吸(xi)附(fu)能力(li)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料主(zhu)要包括活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)纖(xian)維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料作為(wei)一(yi)種性(xing)(xing)能優(you)良(liang)的(de)吸(xi)附(fu)劑,主(zhu)要是(shi)由于(yu)其具有獨特的(de)吸(xi)附(fu)表(biao)面(mian)(mian)結(jie)構特性(xing)(xing)和表(biao)面(mian)(mian)化學(xue)性(xing)(xing)能所決(jue)定(ding)的(de)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料的(de)化學(xue)性(xing)(xing)質穩(wen)定(ding),機械強(qiang)度高,耐酸、耐堿、耐熱,不溶于(yu)水與有機溶劑,可以再生使用(yong)(yong),已經廣(guang)泛地(di)應用(yong)(yong)于(yu)化工、環保、食品加(jia)工、冶(ye)金(jin)、藥物(wu)精(jing)制、軍事化學(xue)防護等各個領(ling)域 。目前(qian),改性(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料被廣(guang)泛用(yong)(yong)于(yu)污(wu)水處(chu)理(li)、大氣污(wu)染防治等領(ling)域,在治理(li)環境污(wu)染方面(mian)(mian)越來越顯示出其誘人的(de)美好(hao)前(qian)景。
活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)80%-90%以(yi)上由(you)碳元(yuan)素(su)(su)組成,這也是(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)為疏水性吸(xi)附劑的原因(yin)。除了碳元(yuan)素(su)(su)外,還包(bao)含有兩類(lei)摻(chan)和(he)物:一類(lei)是(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)(hua)學結(jie)合的元(yuan)素(su)(su),主要(yao)是(shi)(shi)氧(yang)和(he)氫,這些元(yuan)素(su)(su)是(shi)(shi)由(you)于未完全炭(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)而殘留在(zai)(zai)炭(tan)中,或(huo)者在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程中,外來的非碳元(yuan)素(su)(su)與活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)表(biao)面(mian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學結(jie)合,如(ru)用水蒸氣活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)時,活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)表(biao)面(mian)被氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)或(huo)水蒸氣氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua);另(ling)一類(lei)摻(chan)和(he)物是(shi)(shi)灰(hui)分(fen),它是(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)的無機部分(fen)。
活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)主要原料幾乎可(ke)以(yi)是(shi)(shi)(shi)所有(you)(you)富含(han)(han)碳的(de)有(you)(you)機(ji)(ji)材(cai)料,如煤、木(mu)材(cai)、果殼(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)、核桃殼(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)、棗(zao)殼(ke)(ke)等(deng)。這些(xie)(xie)含(han)(han)碳材(cai)料在活化(hua)爐中,在高溫和(he)(he)(he)一定壓力下通過(guo)(guo)熱解作(zuo)(zuo)用被轉換(huan)成活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)。在此活化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)中,巨大(da)(da)(da)的(de)表(biao)(biao)面(mian)積(ji)和(he)(he)(he)復雜的(de)孔(kong)(kong)隙(xi)結(jie)構逐(zhu)漸形成, 而所謂(wei)的(de)吸附(fu)過(guo)(guo)程(cheng)正是(shi)(shi)(shi)在這些(xie)(xie)孔(kong)(kong)隙(xi)中和(he)(he)(he)表(biao)(biao)面(mian)上進(jin)(jin)行的(de),活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中孔(kong)(kong)隙(xi)的(de)大(da)(da)(da)小對吸附(fu)質(zhi)有(you)(you)選擇吸附(fu)的(de)作(zuo)(zuo)用,這是(shi)(shi)(shi)由于(yu)大(da)(da)(da)分子不(bu)能進(jin)(jin)入比(bi)它(ta)孔(kong)(kong)隙(xi)小的(de)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)孔(kong)(kong)徑內的(de)緣故。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)是(shi)(shi)(shi)由含(han)(han)炭(tan)(tan)(tan)為(wei)主的(de)物(wu)質(zhi)作(zuo)(zuo)原料,經高溫炭(tan)(tan)(tan)化(hua)和(he)(he)(he)活化(hua)制得的(de)疏水性(xing)(xing)吸附(fu)劑(ji)。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)含(han)(han)有(you)(you)大(da)(da)(da)量(liang)微孔(kong)(kong),具有(you)(you)巨大(da)(da)(da)無比(bi)的(de)表(biao)(biao)面(mian)積(ji),能有(you)(you)效地去除(chu)色度、臭(chou)味,可(ke)去除(chu)二級出(chu)水中大(da)(da)(da)多數(shu)有(you)(you)機(ji)(ji)污染物(wu)和(he)(he)(he)某(mou)些(xie)(xie)無機(ji)(ji)物(wu),包含(han)(han)某(mou)些(xie)(xie)有(you)(you)毒的(de)重(zhong)金屬。