鞏義煤質(zhì)活性炭作為疏水性吸附劑關(guān)于它的廣泛應(yīng)用
作者: 時(shí)間:2019-10-16
活性炭具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。例子包括氣體凈化、水凈化、金屬提取、黃金回收、醫(yī)藥、污水處理、防毒面具和過(guò)濾面具中的空氣過(guò)濾器,以及壓縮空氣中的過(guò)濾器。此外,活性炭還可用于冰箱、倉(cāng)庫(kù)等封閉空間的除臭。雖然進(jìn)一步的化學(xué)處理常常能增強(qiáng)材料的吸附能力,但只有高的表面積才能充分激活材料,使其應(yīng)用于實(shí)際。

活性炭是由碳源材料,如堅(jiān)果殼,木材和煤。它可由下列工序之一生產(chǎn):
物理活化:前驅(qū)體利用氣體發(fā)展成活性炭。這通常是通過(guò)使用或結(jié)合以下過(guò)程之一:
碳化:含碳物質(zhì)在600-900℃的溫度下,在沒(méi)有空氣的情況下進(jìn)行熱解(通常在惰性氣體中,如氬氣或氮?dú)?。
活化/氧化:原材料或碳化材料暴露于250℃以上的氧化環(huán)境(二氧化碳、氧氣或蒸汽)中,溫度通常在600-1200℃之間。
活性炭的化學(xué)活化:先用磷酸或氫氧化鉀、氫氧化鈉或氯化鋅鹽等化學(xué)物質(zhì)浸漬,然后在450-900℃范圍內(nèi)碳化。認(rèn)為炭化/活化過(guò)程與化學(xué)活化同時(shí)進(jìn)行。在某些情況下,這種技術(shù)可能會(huì)有問(wèn)題,因?yàn)?,例如,鋅的微量殘留可能留在最終產(chǎn)品中。然而,活性炭的化學(xué)活化優(yōu)于物理活化,因?yàn)榛罨牧纤璧臏囟容^低,所需時(shí)間較短。
活性炭可作為各種化學(xué)物質(zhì)的底物,提高其吸附某些無(wú)機(jī)(和有機(jī))化合物的能力,如硫化氫(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。這種性質(zhì)稱為化學(xué)吸附。
在物理上,活性炭通過(guò)范德華力或倫敦色散力與材料結(jié)合。
活性炭不能很好地與某些化學(xué)物質(zhì)結(jié)合,包括醇類、醇類、氨、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿、金屬以及大多數(shù)無(wú)機(jī)物,如鋰、鈉、鐵、鉛、砷、氟和硼酸?;钚蕴看_實(shí)能很好地吸收碘,事實(shí)上,碘值mg/g (ASTM D28標(biāo)準(zhǔn)方法試驗(yàn))被用作總表面積的指標(biāo)?;钚蕴靠勺鳛楦鞣N化學(xué)物質(zhì)的底物,提高其吸附某些無(wú)機(jī)(和有機(jī))化合物的能力,如硫化氫(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。這種性質(zhì)稱為化學(xué)吸附。
椰子殼活性碳制品對(duì)有機(jī)物的吸附能力不隨溫度的升高而提高。相反,溫度的升高導(dǎo)致吸附分子的能量增加,導(dǎo)致吸附分子的解吸性能提高。不利于活性炭產(chǎn)品的吸附,使椰子殼活性炭產(chǎn)品的吸附能力降低。主要原因是椰子殼活性炭對(duì)有機(jī)物的吸附主要是高度發(fā)達(dá)的孔隙表面積的物理吸附,而吸附力是分子間的。當(dāng)吸附的分子需要達(dá)到化學(xué)吸附那樣的某種活化時(shí),不需要吸附。