活性炭的含炭量、比表面積、灰分含量及其水懸浮液的pH值皆隨活化溫度的提高而增大?;罨瘻囟扔?,殘留的揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)愈完全,微孔結(jié)構(gòu)愈發(fā)達(dá),比表面積和吸附活性愈大。
活性炭是由木質(zhì)、煤質(zhì)和石油焦等含碳的原料經(jīng)熱解、活化加工制備而成,具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和豐富的表面化學(xué)基團(tuán),特異性吸附能力較強(qiáng)的炭材料的統(tǒng)稱。 通常為粉狀或粒狀具有很強(qiáng)吸附能力的多孔無定形炭。由固態(tài)碳質(zhì)物(如煤、木料、硬果殼、果核、樹脂等)在隔絕空氣條件下經(jīng)600~900℃高溫炭化,然后在400~900℃條件下用空氣、二氧化碳、水蒸氣或三者的混合氣體進(jìn)行氧化活化后獲得。
磷酸等酸性活化劑制備的活性炭表面以酸性基團(tuán)為主 ,對堿性物質(zhì)吸附較好;KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭表面以堿性基團(tuán)為主,適合于吸附酸性物質(zhì);而采用CO2、H2O等物理活化方法制備的活性炭表面官能團(tuán)總體呈中性。
活性炭孔隙結(jié)構(gòu):
活性炭是由石墨微晶、單一平面網(wǎng)狀碳和無定形碳三部分組成,其中石墨微晶是構(gòu)成活性炭的主體部分?;钚蕴康奈⒕ЫY(jié)構(gòu)不同于石墨的微晶結(jié)構(gòu),其微晶結(jié)構(gòu)的層間距在0.34~0.35nm之間,間隙大。即使溫度高達(dá)2000 ℃以上也難以轉(zhuǎn)化為石墨,這種微晶結(jié)構(gòu)稱為非石墨微晶,絕大部分活性炭屬于非石墨結(jié)構(gòu)。石墨型結(jié)構(gòu)的微晶排列較有規(guī)則,可經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化為石墨。非石墨狀微晶結(jié)構(gòu)使活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),其孔隙結(jié)構(gòu)可由孔徑分布表征?;钚蕴康目讖椒植挤秶軐?,從小于1nm到數(shù)千nm。有學(xué)者提出將活性炭的孔徑分為三類:孔徑小于2nm為微孔,孔徑在2~50nm為中孔,孔徑大于50nm為大孔。
活性炭處理含鉻廢水:
活性炭表面存在大量的含氧基團(tuán)如羥基(-OH)、羧基(-COOH)等,它們都有靜電吸附功能,對六價鉻產(chǎn)生化學(xué)吸附作用,能有效地吸附廢水中的六價鉻,吸附后的廢水可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
果殼活性炭用于水凈化及污水處理,微過濾是一種精密過濾技術(shù)。它的孔徑范圍一般為0.05~I(xiàn)0//m,介于常規(guī)過濾和超濾之間,是屬于以壓力為驅(qū)動力達(dá)到分臠和濃縮的目的,無相態(tài)的變化和界面質(zhì)量的轉(zhuǎn)移,與常規(guī)過濾有所區(qū)別。常規(guī)過濾一般分深層過濾和篩網(wǎng)狀過濾。它所用的介質(zhì),如紙、石棉、玻璃纖維、陶瓷、布、氈等,都是一些孔形極不憋齊的多孔體,孔徑分布菹圍較廣,無法標(biāo)明它的孔徑大小,過濾時粒子是靠陷入介質(zhì)內(nèi)部曲折的通逍而被阻留.阻留率B6壓力的増加而下降,介質(zhì)厚,對顆粒的容納撒大,用于一般澄淸過濾。
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