表面化学性质活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构,活性炭表面也有一定的化学结构。活性炭吸附性能不仅取决于活性炭的物理(孔隙)结构,而且还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭制备过程中,炭化阶段形成的芳香片的边缘化学键断裂形成具有未成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有未饱和的化学键,能与诸如氧、、氮和等杂环原子反应形成不同的表面基团,这些表面基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附性能。X 射线研究表明,这些杂环原子与碳原子结合在芳香片的边缘,产生含氧、含和含氮表面化合物。当这些边缘成为主要的吸附表面时,这些表面化合物就改变了活性炭的表面特征和表面性质。活性炭表面基团分为酸性、碱性和中性 3 种。酸性表面官能团有羰基、羧基、内酯基、羟基、醚、等,可促进活性炭对碱性物质的吸附;碱性表面官能团主要有吡喃酮(环酮)及其物,可促进活性炭对酸性物质的吸附。
活性炭的应用:活性炭广泛应用于工农业生产的各个方面,如石化行业的无碱脱臭(精制脱醇)、脱盐水(精制填料)、催化剂载体(钯、铂、铑等)、水净化及污水处理;电力行业的电厂水质处理及保护;化工行业的化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收及油脂等的脱色、精制;食品行业的饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色;黄金行业的黄金提取、尾液回收;环保行业的污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化;以及相关行业的滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车蒸发污染控制,各种浸渍剂液的制备等。木质粉状活性炭的吸附作用和温度有关。对于多数的物理吸附作用,在低温下能够达到较大的吸附量,但吸附的速度较慢。在糖厂使用的多数情况下,活性炭和糖液接触的时间不长,故要求吸附进行得较快,就常用较高的温度,例如70~85℃。在这个温度下,一般经过15~30分钟(主要决定于糖液浓度),活性炭的吸附作用就接近其更大值。
果壳活性炭用于水净化及污水处理,微过滤是一种精密过滤技术。它的孔径范围一般为0.05~I0//m,介于常规过滤和超滤之间,是属于以压力为驱动力达到分脔和浓缩的目的,无相态的变化和界面质量的转移,与常规过滤有所区别。常规过滤一般分深层过滤和筛网状过滤。它所用的介质,如纸、、玻璃纤维、陶瓷、布、毡等,都是一些孔形极不憋齐的多孔体,孔径分布菹围较广,无法标明它的孔径大小,过滤时粒子是靠陷入介质内部曲折的通逍而被阻留.阻留率B6压力的増加而下降,介质厚,对颗粒的容纳撒大,用于一般澄淸过滤。微过滤所用的过滤介质具有类似筛网状的结构,是由天然或合成高分子材料所形成的。果壳活性炭具有形态较整齐的多孔结构。孔径分布较均一。
任何活性炭都不是全能的。假如用药来比方装饰污染管理产品,那么活性炭更像而铲除剂更像西药,一个重视调度但收效较慢,一个立竿见影但不能除根。两种产品合作运用才是的搭配天龙八部,正像近现在界推重的中西医结合。果壳活性炭优点:具有孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强、机械强度高、床层阻力小、化学稳定性能好、易再生、经久耐用等。佰科牌果壳活性炭具有各种规格的颗粒度。果壳活性炭缺点:(1)果壳活性炭在水处理使用中吸附了许多的有机物,这些有机物时间长了会成为等微生物的养分,会在果壳活性炭的微孔中很快繁殖,有可能会导致出水中菌落总数超标。(2)水处理中的果壳活性炭在微生物催化作用下,把水中氨氮转化为亚盐氮,常呈现水处理出水中的亚盐比进水高出很多。亚盐自身不是致物质,但它与水中胺类物质反应会生成亚硝胺,是强致物质。
注意事项:1、椰壳活性炭滤料在运输过程中,防止与坚硬物质混状,不可踩、踏,以防炭粒破碎,影响质量。2、储存应储存于多孔型吸附剂,所以在运输储存和使用过程中,都要防止水浸,因水浸后,大量水充满活性空隙,使其失去作用。3、防止焦油类物质在使用过程中,应禁止焦油类物质带入活性炭床,以免堵塞活性炭空隙,使其失去吸附作用。很好有除焦设备净化气体。4、防火椰壳活性炭滤料在储存或运输时,防止与火源直接接触,以防着火、活性炭再生时避免进氧并再生彻底,再生后必须用蒸汽冷却降至80℃以下,否则温度高,遇氧,活性炭自燃。
用于储
常用储方法有高压气态储、液化储、金属合金储和有机液体化物储、炭材料储等,其中炭材料主要有超级活性炭、纳米碳纤维以及碳纳米管等,而超级活性炭因为原料丰富、比表面积大、表面化学性能修饰、储量大、解吸速度快、循环使用寿命长以及容易产业化受到广泛关注。有学者利用 CO2活化模板制备多孔碳,获得了微孔介于0.7~1.3nm、中孔介于2~4nm、比表面积2829m2·g-1、孔容2.34cm3·g-1的超级活性炭材料,其在室温298K、中等压强8MPa条件下,对的吸附量可达0.95%。
21世纪以来,类似于金属-有机框架的多孔固体材料为的吸收储存开辟了新的发展方向。有学者在温和条件下将活性炭引入到金属-有机框架材料中,合成了具有高比表面积的活性炭-金属-有机框架混合材料,在77K、10 MPa条件下,对的吸附量从8.2%提高到了13.5%。控制超级活性炭制备工艺,得到适宜储的比表面积和孔径大小及分布,进而进行表面修饰,在室温及中等压强下,提高储量是超级活性炭储研究及应用的关键。
用于烟气治理