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活性炭包

活性炭包

 詳情說明

  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,以減少非碳成分(此過程稱為炭化),然后與氣體反應,表面被侵蝕,產生微孔發達的結構 (此過程稱為活化)。由于活化的過程是一個微觀過程,即大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無數細小孔隙。活性炭表面的微孔直徑大多在2~50nm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。

小鱼儿论坛香港挂牌-小鱼儿论坛四肖八码-小鱼儿玄机2站46008特  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,特異性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。由固態碳質物(如煤、木料、硬果殼、果核、樹脂等)在隔絕空氣條件下經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行氧化活化后獲得。

  炭化使碳以外的物質揮發,氧化活化可進一步去掉殘留的揮發物質,產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L-炭,高溫(900℃)活化的炭稱H-炭。H-炭必須在惰性氣氛中冷卻,否則會轉變為L-炭。活性炭的吸附性能與氧化活化時氣體的化學性質及其濃度、活化溫度、活化程度、活性炭中無機物組成及其含量等因素有關,主要取決于活化氣體性質及活化溫度。

小鱼儿论坛香港挂牌-小鱼儿论坛四肖八码-小鱼儿玄机2站46008特  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。活化溫度愈高,殘留的揮發物質揮發愈完全,微孔結構愈發達,比表面積和吸附活性愈大。

小鱼儿论坛香港挂牌-小鱼儿论坛四肖八码-小鱼儿玄机2站46008特  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。灰分主要由K2O、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,而且,隨炭中揮發物的去除,炭中的灰分含量增大。

  截止2007年,世界活性炭年產量達900kt,其中煤基(質)活性炭占總產量的2/3以上;而中國年產量已突破400kt,居世界首位,美國、日本等也是世界主要的活性炭產出國。 

  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。活性炭的微晶結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。活性炭的孔徑分布范圍很寬,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。

小鱼儿论坛香港挂牌-小鱼儿论坛四肖八码-小鱼儿玄机2站46008特  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,對吸附過程影響不大。?

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