原料對(duì)活性炭孔隙的影響
活性炭的激活過(guò)程(通過(guò)蒸汽或化學(xué)藥品)只能使用原始原料提供的結(jié)構(gòu)單元來(lái)進(jìn)行“開發(fā)” 出活性炭骨架。生產(chǎn)的活性炭骨架在應(yīng)用中定義了孔結(jié)構(gòu)，從而限定了活性炭產(chǎn)品的性能。
大多數(shù)活性炭前置材料(碳質(zhì)材料)本身就具有一定程度的孔隙率和10-15m2 / g范圍內(nèi)的內(nèi)表面積。在被激活期間，通過(guò)控制碳原子的氧化，內(nèi)表面變得更加高度發(fā)展和延伸。通常我們可以獲得700至1500m2 / g的表面積，這取決于活化生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況。
活性炭及其原料的性質(zhì)
活性炭本質(zhì)上是石墨性的，然而，用于制造產(chǎn)品的原材料不是。例如，煤由多種大的有機(jī)分子組成，不會(huì)被稱為石墨。大多數(shù)植物性碳的基礎(chǔ)材料纖維素是由幾百至一萬(wàn)多個(gè)β(1→4)連接的D-葡萄糖單元的線性鏈組成的多糖，因此不是石墨。
從非石墨結(jié)塊到石墨活性炭
可以將活化作為將非石墨煤或其他原料轉(zhuǎn)化為石墨活性炭的過(guò)程?；钚蕴抗羌苡墒及褰M成，必須在高溫下由起始材料制成。板材傾向于小而不完美，缺陷的尺寸和程度與起始材料提供的化學(xué)構(gòu)件有關(guān)。起始材料不是石墨，但是活性炭石墨板結(jié)構(gòu)是從起始材料中繼承的，因?yàn)樗峁┝藰?gòu)建塊以產(chǎn)生石墨板。
不同的基礎(chǔ)材料等于不同的孔結(jié)構(gòu)
使用不同的基材將導(dǎo)致不同的孔結(jié)構(gòu)：
1、基于椰殼制成的活性炭將在微孔范圍(高吸附能量范圍)中具有優(yōu)勢(shì)，并且這些占可用內(nèi)表面積的95%。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)對(duì)于小分子量物質(zhì)的吸附和涉及低污染物濃度的應(yīng)用是理想的。
2、相比之下，基于木質(zhì)和泥炭制成的活性炭主要是中孔/大孔結(jié)構(gòu)，因此通常適合于吸附大分子物質(zhì)。這些性質(zhì)在脫色過(guò)程中有利于使用。
3、煤制成的活性炭，根據(jù)所使用的煤種類型，在椰殼和木材之間的某個(gè)地方含有孔結(jié)構(gòu)。
本文作者：董帝豪
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