活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan),是(shi)(shi)(shi)黑(hei)色(se)粉(fen)末狀或塊狀、顆粒狀、蜂(feng)窩狀的無定形碳(tan),也有排列規(gui)整(zheng)的晶體碳(tan)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中除碳(tan)元素外(wai),還包(bao)含兩類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是(shi)(shi)(shi)化(hua)學結合的元素,主要是(shi)(shi)(shi)氧(yang)和氫,這些元素是(shi)(shi)(shi)由(you)于未(wei)完全炭(tan)化(hua)而殘(can)留在(zai)炭(tan)中,或者(zhe)在(zai)活(huo)(huo)化(hua)過(guo)程中,外(wai)來的非碳(tan)元素與活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面化(hua)學結合;另一類(lei)摻和物(wu)是(shi)(shi)(shi)灰分(fen),它是(shi)(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的無機部分(fen),灰分(fen)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)中易(yi)造成二次(ci)污染。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)由(you)于具有較(jiao)強(qiang)的吸(xi)附性(xing)(xing)(xing),廣泛應(ying)用于生產、生活(huo)(huo)中。
活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)是經(jing)過加(jia)工(gong)處理(li)所(suo)得的(de)(de)無定(ding)(ding)形碳,具(ju)有很(hen)大的(de)(de)比表面積,對氣體(ti)(ti)、溶液中(zhong)的(de)(de)無機或有機物質(zhi)(zhi)及膠體(ti)(ti)顆粒等(deng)(deng)都(dou)有良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)吸附(fu)能(neng)力。活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)主要包(bao)括活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(Activated Carbon , A C )和活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)纖維(wei)(Activated Carbon Fibers, ACF )等(deng)(deng)。活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)作為一種性(xing)能(neng)優良(liang)的(de)(de)吸附(fu)劑(ji),主要是由于(yu)(yu)其(qi)具(ju)有獨特的(de)(de)吸附(fu)表面結(jie)構特性(xing)和表面化學性(xing)能(neng)所(suo)決定(ding)(ding)的(de)(de)。活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)的(de)(de)化學性(xing)質(zhi)(zhi)穩定(ding)(ding),機械強度高,耐(nai)酸、耐(nai)堿、耐(nai)熱,不溶于(yu)(yu)水與有機溶劑(ji),可以(yi)再生使用,已經(jing)廣泛地應用于(yu)(yu)化工(gong)、環保、食(shi)品加(jia)工(gong)、冶(ye)金(jin)、藥(yao)物精制、軍(jun)事化學防護等(deng)(deng)各個(ge)領域 。目前(qian),改性(xing)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)材料(liao)被(bei)廣泛用于(yu)(yu)污(wu)水處理(li)、大氣污(wu)染(ran)防治等(deng)(deng)領域,在治理(li)環境污(wu)染(ran)方面越來越顯示出(chu)其(qi)誘人的(de)(de)美(mei)好(hao)(hao)前(qian)景。
活(huo)性(xing)炭80%-90%以上由碳元(yuan)素組成,這(zhe)也是(shi)活(huo)性(xing)炭為疏(shu)水(shui)性(xing)吸(xi)附劑的原(yuan)因。除了(le)碳元(yuan)素外(wai),還包(bao)含有兩類(lei)摻和物(wu):一類(lei)是(shi)化(hua)學結合的元(yuan)素,主要是(shi)氧(yang)和氫(qing),這(zhe)些元(yuan)素是(shi)由于(yu)未完全炭化(hua)而殘留在(zai)炭中(zhong),或者在(zai)活(huo)化(hua)過程(cheng)中(zhong),外(wai)來的非碳元(yuan)素與(yu)活(huo)性(xing)炭表面(mian)化(hua)學結合,如用水(shui)蒸氣活(huo)化(hua)時,活(huo)性(xing)炭表面(mian)被氧(yang)化(hua)或水(shui)蒸氣氧(yang)化(hua);另一類(lei)摻和物(wu)是(shi)灰分,它是(shi)活(huo)性(xing)炭的無(wu)機部分。
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)主(zhu)要(yao)原料幾乎可以(yi)是所有(you)富(fu)含(han)碳(tan)的(de)有(you)機材(cai)(cai)料,如煤、木(mu)材(cai)(cai)、果殼(ke)(ke)(ke)、椰殼(ke)(ke)(ke)、核(he)桃殼(ke)(ke)(ke)、杏殼(ke)(ke)(ke)、棗殼(ke)(ke)(ke)等。這(zhe)些(xie)含(han)碳(tan)材(cai)(cai)料在活(huo)(huo)化(hua)爐(lu)中(zhong),在高(gao)溫和(he)一定壓力下通(tong)過(guo)熱(re)解作用被轉換成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭。在此活(huo)(huo)化(hua)過(guo)程中(zhong),巨大的(de)表(biao)(biao)面積和(he)復(fu)雜的(de)孔(kong)隙(xi)結構逐(zhu)漸(jian)形成, 而所謂的(de)吸附過(guo)程正是在這(zhe)些(xie)孔(kong)隙(xi)中(zhong)和(he)表(biao)(biao)面上進行的(de),活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭中(zhong)孔(kong)隙(xi)的(de)大小對吸附質有(you)選擇吸附的(de)作用,這(zhe)是由于大分子不能進入比它孔(kong)隙(xi)小的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭孔(kong)徑內的(de)緣(yuan)故。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭是由含(han)炭為主(zhu)的(de)物質作原料,經高(gao)溫炭化(hua)和(he)活(huo)(huo)化(hua)制(zhi)得(de)的(de)疏水性(xing)(xing)吸附劑。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭含(han)有(you)大量微(wei)孔(kong),具有(you)巨大無比的(de)表(biao)(biao)面積,能有(you)效地去(qu)除色度、臭味,可去(qu)除二(er)級出(chu)水中(zhong)大多數有(you)機污染物和(he)某些(xie)無機物,包(bao)含(han)某些(xie)有(you)毒(du)的(de)重(zhong)金屬。