活性炭基本知識
物理結(jié)構(gòu)與分類
什么是活性炭？
活性炭是一種具有高度發(fā)達孔隙結(jié)構(gòu)、高比表面積以及強選擇性吸附能力的碳材料。它主要用于從液體或氣體中吸附和脫除特定物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于凈化、精制和回收等領(lǐng)域。
歷史發(fā)展：
活性炭的工業(yè)化生產(chǎn)起源于20世紀(jì)初。1900年，Raphael von Strelchk在英國申請專利，開發(fā)了活性炭的生產(chǎn)技術(shù)。
活性炭的工業(yè)化生產(chǎn)起源于20世紀(jì)初。1900年，Raphael von Strelchk在英國申請專利，開發(fā)了活性炭的生產(chǎn)技術(shù)。
原料與結(jié)構(gòu)
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原料： 活性炭的主要原料包括木炭、果殼、煤炭和石油焦等高碳物質(zhì)。
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結(jié)構(gòu)： 它是一種非結(jié)晶性碳，主要由微晶碳和碳氫化合物組成，具有大量微孔。
分類
活性炭可按以下方式分類：
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形態(tài)： 顆?；钚蕴浚?/span>GAC）和粉狀活性炭（PAC）。
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原料： 木質(zhì)活性炭、煤質(zhì)活性炭、石油基活性炭、樹脂活性炭。
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功能： 液體吸附、氣體吸附及催化性能活性炭。
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制造方法： 物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法。
化學(xué)性質(zhì)與功能
化學(xué)組成
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含氧官能團： 含量越高，親水性越強，從而更適合水處理。
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灰分： 影響活性炭的選擇性吸附性能，也是衡量原料質(zhì)量的重要指標(biāo)。
功能
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水處理： 活性炭通過吸附水中有機物和有害物質(zhì)，廣泛用于飲用水凈化和廢水處理。
主要類別與用途
活性炭在吸附非極性有機物方面表現(xiàn)出色，通過表面官能團的改性，其對極性物質(zhì)的吸附能力顯著增強。
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應(yīng)用領(lǐng)域： 液體凈化、氣體凈化、催化劑載體。
活性炭吸附基礎(chǔ)理論
活性炭的吸附性能基于物理吸附和化學(xué)吸附的理論。
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物理吸附： 依賴活性炭的孔徑分布和比表面積。
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化學(xué)吸附： 涉及氫鍵和極性官能團的化學(xué)作用。
吸附熱效應(yīng)
粒度越小，比表面積越大，吸附性能越好。
制備工藝和活化裝置
化學(xué)法
通過磷酸、氯化鋅等化學(xué)藥品活化原料，使其形成豐富的孔隙。
利用水蒸氣或二氧化碳等氣體作為活化劑，在高溫下活化原料。
活性炭再生產(chǎn)
再生方法
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高溫加熱炭化再生法： 適合工業(yè)廢活性炭的再利用。
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藥劑再生法： 利用化學(xué)藥品去除污染物。
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催化再生法： 通過催化劑輔助再生，降低能耗。
應(yīng)用領(lǐng)域
水處理
活性炭廣泛用于去除三氯甲烷、農(nóng)藥、異味及其他有機物，是飲用水和工業(yè)廢水處理的關(guān)鍵材料。
活性炭用于化學(xué)合成藥物、維生素及激素的脫色和純化。
用于糖液、乳酸、食用油脂的脫色和精制，提升產(chǎn)品質(zhì)量。
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大氣污染治理： 吸附氮氧化物、硫化物等有害氣體。
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室內(nèi)空氣凈化： 有效去除甲醛、苯、氨氣等有害物質(zhì)。
特殊功能與催化應(yīng)用
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室內(nèi)空氣凈化： 活性炭用于去除裝修污染，保障居住環(huán)境安全。
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催化劑載體： 活性炭負載金屬、硫化物、氯化物等催化劑，廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)。
