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      活性炭的材料組成和用途

      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。
      炭化使碳以外的物質(zhì)揮發(fā),氧化活化可進(jìn)一步去掉殘留的揮發(fā)物質(zhì),產(chǎn)生新的和擴(kuò)大原有的孔隙,改善微孔結(jié)構(gòu),增加活性。低溫(400℃)活化的炭稱l-炭,高溫(900℃)活化的炭稱h-炭。h-炭必須在惰性氣氛中冷卻,否則會轉(zhuǎn)變?yōu)閘-炭?;钚蕴康奈叫阅芘c氧化活化時氣體的化學(xué)性質(zhì)及其濃度、活化溫度、活化程度、活性炭中無機(jī)物組成及其含量等因素有關(guān),主要取決于活化氣體性質(zhì)及活化溫度。
      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。
      活性炭中的灰分組成及其含量對炭的吸附活性有很大影響。灰分主要由k2o、na2o、cao、mgo、fe2o3、al2o3、p2o5、so3、cl-等組成,灰分含量與制取活性炭的原料有關(guān),而且,隨炭中揮發(fā)物的去除,炭中的灰分含量增大。 [3]
      截止2007年,世界活性炭年產(chǎn)量達(dá)900kt,其中煤基(質(zhì))活性炭占總產(chǎn)量的2/3以上;而中國年產(chǎn)量已突破400kt,居世界首位,美國、日本等也是世界主要的活性炭產(chǎn)出國。

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