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            發布:2021/9/13 15:13:01 來源:jun821

              活性炭是由石墨微晶、單一平面網狀碳和無定形碳三部分組成,其中石墨微晶是構成活性炭的主體部分?;钚蕴康奈⒕ЫY構不同于石墨的微晶結構,其微晶結構的層間距在0.34~0.35nm之間,間隙大。即使溫度高達2000℃以上也難以轉化為石墨,這種微晶結構稱為非石墨微晶,絕大部分活性炭屬于非石墨結構。X 射線研究表明,這些雜環原子與碳原子結合在片的邊緣,產生含氧、含氫和含氮表面化合物。當這些邊緣成為主要的吸附表面時,這些表面化合物就改變了活性炭的表面特征和表面性質?;钚蕴勘砻婊鶊F分為酸性、堿性和中性 3 種。酸性表面官能團有羰基、 、內酯基、醚、等,可促進活性炭對堿性的吸附;堿性表面官能團主要有(環)及其衍生物,可促進活性炭對酸性的吸附。

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            活性炭理化特性:
            根據活性炭的外形,通常分為粉狀和粒狀兩大類。粒狀活性炭又有圓柱形、球形、空心圓柱形和空心球形以及不規則形狀的破碎炭等。隨著現代工業和科學技術的發展,出現了許多活性炭新品種,如炭分子篩、微球炭、活性炭納米管、活性炭纖維等。
            孔隙結構:
            活性炭是由石墨微晶、單一平面網狀碳和無定形碳三部分組成,其中石墨微晶是構成活性炭的主體部分?;钚蕴康奈⒕ЫY構不同于石墨的微晶結構,其微晶結構的層間距在0.34~0.35nm之間,間隙大。即使溫度高達2000 ℃以上也難以轉化為石墨,這種微晶結構稱為非石墨微晶,絕大部分活性炭屬于非石墨結構。石墨型結構的微晶排列較有規則,可經處理后轉化為石墨。非石墨狀微晶結構使活性炭具有發達的孔隙結構,其孔隙結構可由孔徑分布表征?;钚蕴康目讖椒植挤秶軐?,從小于1nm到數千nm。有學者提出將活性炭的孔徑分為三類:孔徑小于2nm為微孔,孔徑在2~50nm為中孔,孔徑大于50nm為大孔。
            活性炭中的微孔比表面積占活性炭比表面積的95%以上,在很大程度上決定了活性炭的吸附容量。中孔比表面積占活性炭比表面積的5%左右,是不能進入微孔的較大分子的吸附位,在較高的相對壓力下產生毛細管凝聚。大孔比表面積一般不超過0.5m2/g,僅僅是吸附質分子到達微孔和中孔的通道,對吸附影響不大。


            表面化學性質
            活性炭內部具有晶體結構和孔隙結構,活性炭表面也有一定的化學結構?;钚蕴课叫阅懿粌H取決于活性炭的物理(孔隙)結構,而且還取決于活性炭表面的化學結構。在活性炭制備中,炭化階段形成的片的邊緣化學鍵斷裂形成具有未成對電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有未飽和的化學鍵,能與諸如氧、氫、氮和硫等雜環原子反應形成不同的表面基團,這些表面基團的存在毫無疑問地影響到活性炭的吸附性能。X 射線研究表明,這些雜環原子與碳原子結合在片的邊緣,產生含氧、含氫和含氮表面化合物。當這些邊緣成為主要的吸附表面時,這些表面化合物就改變了活性炭的表面特征和表面性質?;钚蕴勘砻婊鶊F分為酸性、堿性和中性 3 種。酸性表面官能團有羰基、 、內酯基、醚、等,可促進活性炭對堿性的吸附;堿性表面官能團主要有(環)及其衍生物,可促進活性炭對酸性的吸附。
            等酸性活化劑制備的活性炭表面以酸性基團為主 ,對堿性吸附;KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭表面以堿性基團為主,適合于吸附酸性;而采用CO2、H2O等物理活化制備的活性炭表面官能團總體呈中性。


            吸附機理:活性炭吸附是指利用活性炭的固體表面對水中的一種或多種的吸附作用,以達到凈化水質的目的?;钚蕴康奈侥芰εc活性炭的孔隙大小和結構有關。一般來說,顆粒越小,孔隙擴散速度越快,活性炭的吸附能力就越強。
              吸附能力和吸附速度是衡量吸附的主要指標。吸附能力的大小是用吸附量來衡量的,吸附速度是指單位時間內單位重量的吸附劑所吸附的量。在水處理中,吸附速度決定了吸附劑與污水的時間。
            活性炭發生的主要是物理吸附,大多數是單層分子吸附,其吸附量與被吸附物的濃度服從朗格繆爾單分子層吸附等溫方程 :


             

            活性炭是由木質、煤質和石油焦等含碳的原料經熱解、活化加工制備而成,具有發達的孔隙結構、較大的比表面積和豐富的表面化學基團,特吸附能力較強的炭材料的統稱。通常為粉狀或粒狀具有很強吸附能力的多孔無定形炭?! ∮捎诨钚蕴繉τ偷奈饺萘坑邢蓿ㄒ话銥?0~80mg/g)),成本高,再生困難,通常只用作含油廢級處理的后處理,含油濃度可降至0.活性炭是一種經特殊處理的炭,將有機原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以非碳成分(此稱為炭化),然后與氣體反應,表面被侵蝕,產生微孔發達的結。

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