活性炭是什么​?

时间:2021-07-10 点击数:225 赞数:0

活性炭是什么

活性炭是经过特殊处理的炭,将有机原料(壳、煤、木材等)在与气体反应中加热(这一过程称为碳化),与气体发生反应,表面被侵蚀,形成微孔发达的结构(此过程称为激活)。激活过程是一个微观过程,大量分子碳化物的侵蚀为点状侵蚀,因而活性炭表面存在无数细小的间隙。活性炭的表面微孔直径一般在2~50nm,即使少量活性炭也有很大的表面积,每克活性炭的表面积约500~1500m2,所有活性炭的应用都以活性炭为基础。

它是含碳原料如木、煤、石油焦等,具有发达的孔隙结构、大的比表面积、丰富的表面学基团、特异吸附炭材料的总称。
炭黑的孔隙不定形碳粉一般呈粉状或颗粒状,吸附能力强。经600~900℃高温炭化处理后的400~900℃空气、二氧化碳、蒸汽或三种混合气体中的固体碳(如煤、木材、硬壳、果核、树脂等)氧化活化。
碳化会挥发非碳物质,氧化活化可进一步去除残留挥发物,生成新的、扩大原有孔隙,改善微孔结构,提高活性。高温(400℃)活化的炭称为L-炭,经高温活化(900℃)后称为H-炭。H-碳必须在惰性气氛中冷却,否则就会形成L-碳。研究结果表明,活性炭的吸附性能主要取决于活性气体的性质、活性温度、活化温度、活化程度、活化程度、活性炭中无机物的组成及含量等。
活化温度越高,活性炭的含碳量、比表面积、灰分含量和水浮液的pH值越高。随着活化温度的升高,挥发物挥发完全,微孔结构越发达,比表面积和吸附活性也越大。
炭的吸附性主要受活性炭中灰的组成和含量的影响。灰渣主要由K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、SO3、Cl-等组成。灰渣含量与原料制备活性炭有关。同时,碳中挥发物去除后,碳中灰含量增加。
到2007年,全球年活性炭产量已达900kt,其中煤基(质)活性炭占2/3以上,中国年产量突破400kt,居世界第一位,美国、日本等 也是世界主要活性炭国。

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