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(化學(xué)概念)
?活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭,將有機原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以減少非碳成分(此過(guò)程稱(chēng)為炭化),然后與氣體反應,表面被侵蝕,產(chǎn)生微孔發(fā)達的結構 (此過(guò)程稱(chēng)為活化)。由于活化的過(guò)程是一個(gè)微觀(guān)過(guò)程,即大量的分子碳化物表面侵蝕是點(diǎn)狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無(wú)數細小孔隙?;钚蕴勘砻娴奈⒖字睆酱蠖嘣?~50nm之間,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面積,每克活性炭的表面積為500~1500m2,活性炭的一切應用,幾乎都基于活性炭的這一特點(diǎn)。?[1]?
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- 中文名:活性炭
- 外文名:active carbon
- 性????狀:粉狀或粒狀的多孔無(wú)定形炭
- 特????性:微孔結構發(fā)達,比表面積和吸附活性大
- 應????用:污水處理、電極、煙氣治理等
- 制備方法:化學(xué)活化、物理活化等
- 再生方法:熱再生法、電化學(xué)再生法等
活性炭簡(jiǎn)介
活性炭是由木質(zhì)、煤質(zhì)活性炭和石油焦等含碳的原料經(jīng)熱解、活化加工制備而成,具有發(fā)達的孔隙結構、較大的比表面積和豐富的表面化學(xué)基團,特異性吸附能力較強的炭材料的統稱(chēng)。?
通常為粉狀或粒狀具有很強吸附能力的多孔無(wú)定形炭。由固態(tài)碳質(zhì)物(如煤、木料、硬果殼、果核、樹(shù)脂等)在隔絕空氣條件下經(jīng)600~900℃高溫炭化,然后在400~900℃條件下用空氣、二氧化碳、水蒸氣或三者的混合氣體進(jìn)行氧化活化后獲得。?[
炭化使碳以外的物質(zhì)揮發(fā),氧化活化可進(jìn)一步去掉殘留的揮發(fā)物質(zhì),產(chǎn)生新的和擴大原有的孔隙,改善微孔結構,增加活性。低溫(400℃)活化的炭稱(chēng)L-炭,高溫(900℃)活化的炭稱(chēng)H-炭。H-炭必須在惰性氣氛中冷卻,否則會(huì )轉變?yōu)長(cháng)-炭?;钚蕴康奈叫阅芘c氧化活化時(shí)氣體的化學(xué)性質(zhì)及其濃度、活化溫度、活化程度、活性炭中無(wú)機物組成及其含量等因素有關(guān),主要取決于活化氣體性質(zhì)及活化溫度。
活性炭的含炭量、比表面積、灰分含量及其水懸浮液的pH值皆隨活化溫度的提高而增大?;罨瘻囟扔?,殘留的揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)愈完全,微孔結構愈發(fā)達,比表面積和吸附活性愈大。?
活性炭中的灰分組成及其含量對炭的吸附活性有很大影響?;曳种饕蒏2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、SO3、Cl-等組成,灰分含量與制取活性炭的原料有關(guān),而且,隨炭中揮發(fā)物的去除,炭中的灰分含量增大。?
截止2007年,活性炭年產(chǎn)量達900kt,其中煤基(質(zhì))活性炭占總產(chǎn)量的2/3以上;而中國年產(chǎn)量已突破400kt,居首位,美國、日本等也是主要的活性炭產(chǎn)出國。?
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