活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),是(shi)(shi)黑色粉(fen)末狀或(huo)(huo)塊狀、顆粒(li)狀、蜂(feng)窩(wo)狀的無(wu)定形碳(tan),也有排列規整(zheng)的晶體碳(tan)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)除碳(tan)元素(su)外(wai),還包(bao)含(han)兩類(lei)(lei)摻和物(wu):一(yi)類(lei)(lei)是(shi)(shi)化學(xue)結(jie)合(he)的元素(su),主(zhu)要是(shi)(shi)氧和氫,這些元素(su)是(shi)(shi)由于未完全炭(tan)(tan)化而殘(can)留在(zai)炭(tan)(tan)中(zhong),或(huo)(huo)者在(zai)活(huo)化過(guo)程中(zhong),外(wai)來的非碳(tan)元素(su)與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面化學(xue)結(jie)合(he);另一(yi)類(lei)(lei)摻和物(wu)是(shi)(shi)灰(hui)分,它(ta)是(shi)(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的無(wu)機部分,灰(hui)分在(zai)活(huo)性(xing)碳(tan)中(zhong)易(yi)造(zao)成二次污染。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由于具(ju)有較強的吸(xi)附性(xing),廣泛應用于生產、生活(huo)中(zhong)。
活(huo)(huo)性(xing)炭材(cai)料(liao)是經過加(jia)工處理(li)(li)所(suo)得(de)的(de)(de)無定(ding)(ding)形碳(tan),具有(you)很(hen)大的(de)(de)比表(biao)面積,對氣體、溶液中的(de)(de)無機或有(you)機物(wu)質及膠體顆(ke)粒等都有(you)良好的(de)(de)吸附(fu)能(neng)力(li)。活(huo)(huo)性(xing)炭材(cai)料(liao)主(zhu)(zhu)要包(bao)括(kuo)活(huo)(huo)性(xing)炭(Activated Carbon , A C )和活(huo)(huo)性(xing)炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活(huo)(huo)性(xing)炭材(cai)料(liao)作為一種性(xing)能(neng)優良的(de)(de)吸附(fu)劑,主(zhu)(zhu)要是由于(yu)其(qi)具有(you)獨特的(de)(de)吸附(fu)表(biao)面結構特性(xing)和表(biao)面化學(xue)(xue)性(xing)能(neng)所(suo)決定(ding)(ding)的(de)(de)。活(huo)(huo)性(xing)炭材(cai)料(liao)的(de)(de)化學(xue)(xue)性(xing)質穩(wen)定(ding)(ding),機械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不(bu)溶于(yu)水(shui)與有(you)機溶劑,可以再生(sheng)使用,已經廣泛地應用于(yu)化工、環保(bao)、食品加(jia)工、冶(ye)金、藥物(wu)精(jing)制、軍(jun)事化學(xue)(xue)防(fang)護等各個(ge)領(ling)(ling)域(yu) 。目(mu)前,改性(xing)活(huo)(huo)性(xing)炭材(cai)料(liao)被廣泛用于(yu)污水(shui)處理(li)(li)、大氣污染防(fang)治(zhi)等領(ling)(ling)域(yu),在治(zhi)理(li)(li)環境污染方面越來越顯示出(chu)其(qi)誘人的(de)(de)美好前景。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)80%-90%以上由碳(tan)元(yuan)素組成,這也是(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)為疏水性(xing)(xing)吸附劑的原(yuan)因(yin)。除了(le)碳(tan)元(yuan)素外,還包(bao)含有兩類摻和(he)物(wu)(wu):一類是(shi)(shi)化(hua)學(xue)結合(he)的元(yuan)素,主要是(shi)(shi)氧(yang)和(he)氫,這些元(yuan)素是(shi)(shi)由于未(wei)完全炭(tan)(tan)化(hua)而殘留在(zai)炭(tan)(tan)中,或者在(zai)活(huo)化(hua)過程中,外來的非(fei)碳(tan)元(yuan)素與活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面化(hua)學(xue)結合(he),如用水蒸氣活(huo)化(hua)時,活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面被氧(yang)化(hua)或水蒸氣氧(yang)化(hua);另一類摻和(he)物(wu)(wu)是(shi)(shi)灰分(fen)(fen),它是(shi)(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的無機部分(fen)(fen)。
活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)主要(yao)原料(liao)幾乎可(ke)(ke)以是所有富含(han)碳(tan)的(de)(de)有機材(cai)(cai)料(liao),如煤、木(mu)材(cai)(cai)、果(guo)殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這(zhe)(zhe)些(xie)含(han)碳(tan)材(cai)(cai)料(liao)在活(huo)(huo)化(hua)爐(lu)中,在高溫(wen)和(he)(he)一定壓力下通過熱解作(zuo)(zuo)用(yong)被轉換(huan)成活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)。在此(ci)活(huo)(huo)化(hua)過程(cheng)中,巨(ju)大(da)的(de)(de)表(biao)面積(ji)和(he)(he)復雜的(de)(de)孔(kong)(kong)隙(xi)結構逐(zhu)漸形成, 而所謂的(de)(de)吸(xi)附(fu)過程(cheng)正是在這(zhe)(zhe)些(xie)孔(kong)(kong)隙(xi)中和(he)(he)表(biao)面上進行的(de)(de),活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中孔(kong)(kong)隙(xi)的(de)(de)大(da)小(xiao)(xiao)對吸(xi)附(fu)質有選擇(ze)吸(xi)附(fu)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong),這(zhe)(zhe)是由于大(da)分子不能進入比它孔(kong)(kong)隙(xi)小(xiao)(xiao)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)孔(kong)(kong)徑內(nei)的(de)(de)緣故(gu)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)是由含(han)炭(tan)為主的(de)(de)物(wu)質作(zuo)(zuo)原料(liao),經高溫(wen)炭(tan)化(hua)和(he)(he)活(huo)(huo)化(hua)制得(de)的(de)(de)疏水性(xing)吸(xi)附(fu)劑。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)含(han)有大(da)量微(wei)孔(kong)(kong),具(ju)有巨(ju)大(da)無(wu)比的(de)(de)表(biao)面積(ji),能有效地去(qu)除(chu)色度、臭味,可(ke)(ke)去(qu)除(chu)二級(ji)出水中大(da)多數有機污染物(wu)和(he)(he)某些(xie)無(wu)機物(wu),包含(han)某些(xie)有毒(du)的(de)(de)重金屬。