利用活性炭處理含鉻廢水是活性炭對溶液中六價鉻的物理吸附、化學吸附、化學還原等綜合作用的結果?;钚蕴刻幚砗t廢水,吸附性能穩(wěn)定,處理,操作費用低,有一定的社會效益和經濟效益。因此,用活性炭處理含鉻廢水已得到廣泛應用。
催化和負載催化劑
石墨化炭和無定型炭是活性炭晶型的組成部分,因為具有不飽和鍵,所以表現(xiàn)出類似結晶缺陷的功能?;钚蕴恳驗榻Y晶缺陷的存在而被作為催化劑廣泛應用,同時,因為其具有大的比表面積及多孔結構,活性炭還被廣泛用作催化劑載體。
用于超級電容器電極
超級電容器主要由電極活性材料、電解液、集流體和隔膜等部分組成,其中電極材料直接決定著電容器性能的高低。活性炭具有比表面積大、孔隙發(fā)達及容易制備等優(yōu)點,成為了超級電容器早應用的碳質電極材料。可通過對傳統(tǒng)活性炭的改性,制備新型及的活性炭電極材料。以聚偏二氯乙烯為前驅體,只通過炭化處理而無需其它后處理制備出比表面積1200m2·g-1、孔容0.48cm3·g-1的多孔炭,其高比電容為262F·g-1,電極密度在0.8g·cm-3左右,體積比電容可達214F·cm-3,是一種有發(fā)展前途的超級電容器電極材料。另有研究將廢棄茶葉炭化后再用KOH活化,制備了具有無定型特征的活性炭,其具有比表面積介于2245~2184m2·g-1的多孔結構,用其作為超級電容器電極,以KOH水溶液作為電解液,比電容高達330F·g-1,充電放電2000次后電容略有下降,為初始電容的92%,表現(xiàn)出良好的循環(huán)性能。若使用蓮花花粉作為碳源和自模板,CO2為活化劑制備活性炭微粒,制備的活性炭具有三維納米網格骨架構成的多孔空心結構,將這種特殊的活性炭用作超級電容器電極,其比電容高達 244F·g-1,充電放電10000次后電容無衰減
其他應用
在活性炭各種應用中,國家標準 《活性炭分類和命名》 的附錄 A 中, 提供了不同類型活性炭主要用途對照表,該對照表,對指導不同用戶選取不同類型的活性炭及其應用提供了方便,詳見下表
熱再生法的再生效率比較高,時間短,應用比較范圍廣泛,但再生過程中炭損失較大,可達5%~10%。同時再生后的炭機械強度有所下降,吸附效率也會有所降低,多次重復再生后喪失吸附性能。
超臨界流體再生法
超臨界流體(SCF)的優(yōu)點是密度大,溶解度大,傳質速率高,擴散性能好,表面張力小。吸附的有機物非常容易溶于SCF溶劑。通過改變溫度和壓力,可以有效地將有機物與SCF分離,達到活性炭再生的目的。
超臨界流體(SFE)法再生活性炭中,常用的超臨界流體為超臨界CO2。該法對吸附類型是化學吸附的有機物再生效率不高,同時對工藝的技術及設備材料的要求比較高,投資費用大。該方法的研究還大都處于實驗室規(guī)模,離實現(xiàn)工業(yè)化還有一定差距。