活性炭是一種用途極廣的工業(yè)吸附劑，它是利用木炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成?；钚蕴孔?900年問世以來，其應用歷程當中經(jīng)歷了兩件大事，一是在20世紀20年代第一次世界大戰(zhàn)中被用于制造防毒面具；二是在20世紀40年代數(shù)以百計的自來水廠用活性炭脫臭?；钚蕴康奈叫栽从谄洫毺氐姆肿訕?gòu)造，活性炭的內(nèi)部有很多孔隙，每克活性炭的內(nèi)部孔隙如果鋪展開來可達到500～1700平方米，正是這種獨特的內(nèi)部構(gòu)造，使得活性炭具有優(yōu)異的吸附能力，活性炭的應用非常廣泛，比如：糖的脫色，軍用防毒面具，香煙過濾嘴，空氣凈化器，自來水廠水處理，飲用水凈化，解毒，醒酒，治理放射元素污染，降低土壤中殘留農(nóng)藥，調(diào)理土壤性能，治理室內(nèi)甲醛，蔬菜保鮮，等等.

由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應用場合不同，活性炭的種類很多，到目前為止尚無精確的統(tǒng)計材料，大約有上千個品種。

01按原料來源分：1. 木質(zhì)活性炭；2. 獸骨、血炭；3. 礦物質(zhì)原料活性炭；4. 其它原料的活性炭；5. 再生活性炭

02按制造方法分：1. 化學法活性炭（化學炭）；2. 物理法活性炭；3. 化學–物理法或物理–化學法活性炭

活性炭吸附法是利用多孔性的活性炭，使水中一種或多種物質(zhì)被吸附在活性炭表面而去除的方法，去除對象包括溶解性的有機物質(zhì)，合成洗滌劑、微生物、病毒和一定量的重金屬，并能夠脫色、除臭、空氣凈化。

活性炭、磺化煤、沸石、焦炭等都是水處理常用的吸附劑，活性炭經(jīng)過活化后碳晶格形成形狀和大小不一的發(fā)達細孔，大大增加比表面積，提高吸附能力。活性炭的細孔有效半徑一般為1-10000nm，小孔半徑在2nm以下，過渡孔半徑一般為2-100nm，大孔半徑為100-10000nm。小孔容積一般為0.15-0.90mL/g，過渡孔面積一般為0.02-0.10mL/g；大孔容積一般為0.2-0.5mL/g。

活性炭是一種很細小的炭粒，有很大的表面積，而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。這種毛細管具有很強的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體（雜質(zhì)）充分接觸。當這些氣體（雜質(zhì)）碰到毛細管被吸附，起凈化作用?；钚蕴康谋砻娣e研究是非常重要的，活性炭的比表面積檢測數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測出來的結(jié)果才是真實可靠的，國內(nèi)有很多儀器只能做直接對比法的檢測?，F(xiàn)階段國內(nèi)外比表面積測試統(tǒng)一采用多點BET法，國內(nèi)外制定出來的比表面積測定標準都是以BET測試方法為基礎的，請參看中國國家標準(GB/T 19587-2004)-氣體吸附BET原理測定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。

比表面積檢測其實是比較耗費時間的工作，由于樣品吸附能力的不同，有些樣品的測試可能需要耗費一整天的時間，如果測試過程沒有實現(xiàn)完全自動化，那測試人員就時刻都不能離開，并且要高度集中，觀察儀表盤，操控旋鈕，稍不留神就會導致測試過程的失敗，這會浪費測試人員很多的寶貴時間。F-Sorb 2400比表面積測試儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測功能的儀器（兼?zhèn)渲苯訉Ρ确ǎ?，更重要的F-Sorb 2400比表面積測試儀是迄今為止國內(nèi)唯一完全自動化智能化的比表面積檢測設備，其測試結(jié)果與國際一致性很高，穩(wěn)定性也很好，同時減少人為誤差，提高測試結(jié)果精確性。

活性炭的吸附除了物理吸附，還有化學吸附?；钚蕴康奈叫约热Q于孔隙結(jié)構(gòu)，又取決于化學組成。

活性炭不僅含炭 ，而且含少量的化學結(jié)合、功能團開工的氧和氫，例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧化物和絡合物，有些來自原料的衍生物，有些是在活化時、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時還會生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類，如炭酸鹽和磷酸鹽等。

⑴粒度：采用一套標準篩篩分法，求出留在和通過每只篩子的活性炭重量，表示粒度分布。

⑵靜觀密度或堆密度：應是孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。

⑶體積密度和顆粒密度：應是孔隙容積而不應是顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。

⑷強度：即活性炭的耐破碎性。

⑸耐磨性：即耐磨損或抗磨擦的性能。

這些機械性質(zhì)直接影響活性炭應用，例如：密度影響容器大小；粉炭粗細影響過濾；粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降；破碎性影響活性炭使用壽命和廢炭再生。

主要活化方法：

木炭、果殼炭、煤等原料經(jīng)造粒后，在1000℃下用水蒸氣、二氧化碳、進行活化的氣體活化法。

干燥后的原料用氯化鋅溶液浸漬，混合，在500~700℃下加熱，進行碳化或活化，稱為藥劑活化法。

活性炭的吸附性減弱后，可以再生。把活性炭置于容器里，通入一定壓力的水蒸氣，然后在一定量氧氣存在下，加熱到400 ℃，以除掉表面上的吸附物質(zhì)。

吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標，吸附能力的大小是用吸附量來衡量的。而吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量。在水處理中，吸附速度決定了污水需要和吸附劑接觸時間。

活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結(jié)構(gòu)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。

污水的pH值和溫度對活性炭的吸附也有影響?；钚蕴恳话阍谒嵝詶l件下比在堿性條件下有較高的吸附量，吸附反應通常是放熱反應，因此溫度低對吸附反應有利。

當然，活性炭的吸附能力與污水濃度有關。在一定的溫度下，活性炭的吸附量隨被吸附物質(zhì)平衡濃度的提高而提高。

由于活性炭對水的預處理要求高，而且活性炭的價格昂貴，因此在廢水處理中，活性炭主要用來去除廢水中的微量污染物，以達到深度凈化的目的。

最近，人們發(fā)現(xiàn)活性炭不僅有吸附特性，同時表現(xiàn)出催化特性，由此而發(fā)展起來的催化氧化法日益受到重視，其研究也在不斷深化。

為了提高處理效率，從研究催化氧化機理出發(fā)，改變活性炭的表面結(jié)構(gòu)，提高活性炭的能力，尋找理想的吸附劑。
 

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