活性炭在適當(dāng)?shù)臈l件下經(jīng)過強(qiáng)氧化劑處理，可以提高其表面酸性基團(tuán)的相對(duì)含量，增加表面極性，從而增強(qiáng)其對(duì)極性化合物的吸附能力。常用的氧化劑有 HNO?、H2O2等。實(shí)驗(yàn)研究，通過對(duì)活性炭進(jìn)行強(qiáng)氧化表面處理后，對(duì)11種不同氣體和蒸汽進(jìn)行吸附，結(jié)果表明，改性活性炭對(duì)苯、乙胺等的吸附容量大大降低，主要是因?yàn)榛钚蕴勘砻娼?jīng)過強(qiáng)氧化后缺失了大量的微孔;而對(duì)氨水和水的吸附能力卻大大增強(qiáng)，這主要是因?yàn)榛钚蕴勘砻嫜趸锏脑黾?。因此，隨著活性炭表面氧化物的增加，其對(duì)極性分子的化學(xué)吸附也增強(qiáng)。
通過還原劑對(duì)活性炭進(jìn)行表面還原處理，可以提高活性炭表面堿性基團(tuán)的相對(duì)含量，增加表面的非極性，提高活性炭對(duì)非極性物質(zhì)的吸附能力。常用的還原劑有 H2、N2、NaOH等。表面還原后的活性炭，在對(duì)染料處理時(shí)表現(xiàn)出不一樣的特性。對(duì)于陰離子染料，活性炭表面堿度和吸附效果間有著密切的聯(lián)系，吸附機(jī)理是活性炭表面無氧Lewis堿位與被吸附染料的自由電子的交互作用。而對(duì)于陽離子染料，活性炭表面的含氧官能團(tuán)起到了積極的作用，可是經(jīng)過熱處理的活性炭依然對(duì)陽離子染料有良好的吸附效果，這說明靜電吸附和色散吸附是兩種相當(dāng)?shù)奈綑C(jī)制
通過液相沉積的方法可以在活性炭表面引入特定的雜原子和化合物，利用這些物質(zhì)與吸附質(zhì)之間的結(jié)合作用，增加活性炭的吸附能力。在液相沉積時(shí)，浸漬劑的種類是影響活性炭吸附效果的主要因素。針對(duì)不同的吸附質(zhì)，可以采用不同的浸潰劑對(duì)活性炭進(jìn)行處理，以得到良好的吸附效果。
值得注意的是，在對(duì)活性炭進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時(shí)，也伴隨著活性炭表面化學(xué)性質(zhì)的變化。其表面積、孔容積以及孔徑分布都會(huì)有一定的變化，這也會(huì)影響活性炭的吸附。所以，在進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時(shí)，針對(duì)不同的吸附條件和吸附質(zhì)采取不同的改性，要綜合考慮物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)雙重變化引起的影響[33.34]。
吸附質(zhì)
活性炭的吸附效果跟吸附質(zhì)本身的性質(zhì)有著很大的關(guān)聯(lián)性。通常，在不考慮活性炭自身孔徑結(jié)構(gòu)對(duì)大分子的“篩濾”作用時(shí)，由于大分子物質(zhì)吸附能較高，所以大分子物質(zhì)更易被吸附。對(duì)于水體中的小分子有機(jī)物，分子量大的更易被活性炭吸附。
對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)化合物，分子量越大，其去除率就越高，而可提取有機(jī)物則恰恰相反，其吸附效果是隨著分子量的減小而增強(qiáng)。這是由于揮發(fā)性有機(jī)化合物的極性較小，而可提取的有機(jī)化合物的極性比較大，由于活性炭本身的性質(zhì)，可以將其看做一個(gè)非極性吸附劑，所以更易吸附水中的非極性物質(zhì)而不易
活性炭吸附作用力是指吸附劑與吸附質(zhì)來間在棉量方面的相互作用，承相這種相互作用的是電子，在發(fā)生吸附時(shí)，隨翁巢附刑表面和吸附質(zhì)分子中性質(zhì)的不同，其相互作用的組合狀況也不同。相互作用分為5案，作敦分散力相互作用，偶極子榻互作用、氫鍵，修電吸引力有其價(jià)健。
指致分散力倫敦(1ondonF)發(fā)現(xiàn)的力，是5種相互作用力中弱的,伯救方普遍存在于原子和分子網(wǎng)，包括惰性似子、分子網(wǎng)也都存在，在活性炭吸附中也是非常重要的吸附作用力，由于其與在可見光和紫外光領(lǐng)域中的光分散有關(guān)，所以稱之為分散力。
除了倫敦分散力之外，偶極子相互作用也是一個(gè)相當(dāng)微弱的相互作用力。表面上電負(fù)性不同的原子化學(xué)結(jié)合在一起時(shí)，由于電角性的差異導(dǎo)致對(duì)電子吸引強(qiáng)弱的不同產(chǎn)生電子的偏移，電子向電負(fù)性較大的一邊集中分布。于是在相互結(jié)合的原子之間產(chǎn)生稱作偶極矩的極矩p=gr，在有這種偶極子的表面原子組或者有極性的表面官能團(tuán)與具有偶極子的分子之間，引發(fā)力的作用。這種力就叫做偶極子的相互作用，
氯鍵的強(qiáng)度一般為范德華力的5~10倍，其產(chǎn)生于一個(gè)氮原子與兩個(gè)以上的其他原子結(jié)合的過程中，通常，固體表面上多多少少存在一些類似于羧基,氨基，羥精等含有氫原子的極性官能團(tuán)，這些官能團(tuán)中的氮原子易與吸附分子申電負(fù)性大的氧，硫，氮等非其價(jià)電子對(duì)形成直線形的氮鍵。同樣，表面官能團(tuán)中的氧，氮、氟等原子中非其價(jià)電子對(duì)的存在，使其易與吸附分子的極性官能團(tuán)的氯原子形成無鍵。
靜電引力是很強(qiáng)的相互作用。目前對(duì)于產(chǎn)生電位的機(jī)理還不是太清楚，但即使固體，液體等是絕，接觸時(shí)表面仍會(huì)產(chǎn)生靜電，電量少卻能形成很強(qiáng)的電場。因此，這種老面經(jīng)常帶電的結(jié)果就使在發(fā)生吸附時(shí)產(chǎn)生了靜電引力。
表面能夠發(fā)生氧化、還原、分解等反應(yīng)的吸附劑，容易與吸附質(zhì)之間形成具價(jià)鏈，可產(chǎn)生非常強(qiáng)有力的吸附作用。
活性發(fā)涌過氧化，還原等手段進(jìn)行處理，改變其表面官能團(tuán)的性質(zhì)。比表面積的大小以及孔徑，但是由于置換基的種類以及濃度能夠改變表面的化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)，所以能夠從多種常劑、溶質(zhì)所組成的溶液中有選擇性地吸附某種南質(zhì)的表面),
催化劑提供一個(gè)高濃度的場所，有利于催化的進(jìn)行[23.24]。
活性炭的其他應(yīng)用
隨著研究的逐漸深入，活性炭在其他領(lǐng)域出現(xiàn)一些特殊的應(yīng)用，它的開發(fā)和利用給我們的生活帶來了許多積極的效果。
①藥用、醫(yī)用:活性炭作為高吸附材料，可以吸附藥物，口服進(jìn)入人體后緩釋藥物成分，降低服藥頻率;也可將活性炭用做劑和降血脂藥物等。如治療胃腸失調(diào)、腹部膿毒癥、血液過濾、血液滲析等用于吸附對(duì)于人體有害有毒的物質(zhì)。
②金屬的精選:如利用其與氫氧化鋁和氫氧化鐵混合物共同沉淀可以從海水中分離鈾。
③煙氣過濾凈化:香煙和煙斗的過濾嘴。
④分析技術(shù):如高真空技術(shù)中用來吸附痕量殘余氣體。⑤溫度控制:用來制造吸附恒溫器和獲取低溫。
⑥農(nóng)林種植:用于緩釋土壤中的農(nóng)肥和農(nóng)藥，改良土壤，調(diào)理土壤性能，提高土質(zhì)和地溫。
能源領(lǐng)域:用作儲(chǔ)氫材料，作為電池、超級(jí)電容器的電極材料。
工業(yè)分析，對(duì)于活性炭及其原料炭化物中所含有的揮發(fā)分?jǐn)?shù)量的測定，通常采用的方法是將試樣放在鉑金坩堝中，避免與空氣接觸，在900℃下加熱7min，求出加熱減量占原試樣的百分比，并從該百分比中減去同時(shí)進(jìn)行測定得到的水分值(干燥減量)以后，便得到試樣的揮發(fā)分含量，灰分(強(qiáng)熱殘分)的測定方法是將干燥過的試樣放在瓷坩堝中，并置于高溫電爐內(nèi)，將其溫度調(diào)至800~900℃對(duì)樣品進(jìn)行灰化，殘留物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為灰分，固定碳確定是以干燥試樣作為，減去灰分與揮發(fā)分所得到的數(shù)值，
通常的活性炭由于是在溫度為900℃以上制得的，所以揮發(fā)分很少。另一方面，炭化溫度對(duì)原料炭化物的揮發(fā)具有很大影響。實(shí)驗(yàn)表明，揮發(fā)分的含量隨著溫度的上升而減少，炭化反應(yīng)在500℃以下劇烈進(jìn)行，在600~700℃基本結(jié)束。固定碳含量在炭化反應(yīng)結(jié)束的700℃以上基本不會(huì)再增加，該變化基本上與揮發(fā)分相對(duì)應(yīng)，
灰分隨炭化得率的降低而增加?；曳质腔钚蕴吭线x擇方面的一個(gè)重要物標(biāo)。原料中的無機(jī)成分在炭化過程中幾乎不減少而后殘留于木炭中，原料中的灰分含量即使只有1%，活性炭的灰分含量也將達(dá)到10%。由于于灰分不具有吸附能力，因此該單位質(zhì)量的活性炭吸附能力要比灰分含量為零的活性炭的附能力下降10%左右。所以在活性炭的選擇過程中，盡可能選擇灰分含數(shù)量
活性炭基本上是非結(jié)晶性碳，它由微細(xì)的石墨狀微晶和將它們連接在一起的碳?xì)浠衔锊糠纸M成。活性炭初的原料如木材、煤等，經(jīng)炭化、活化等過程后，活性炭中部分碳原子之間已形成了微晶碳(活性炭的基本結(jié)晶)，但是其面網(wǎng)結(jié)構(gòu)卻沒有采取石墨那樣規(guī)則性的積層結(jié)構(gòu)，而是形成圖1-1(b)那樣的亂層結(jié)構(gòu)。除微晶碳外，活性炭前驅(qū)體經(jīng)炭化、活化等過程后仍然有部分未晶化的碳，活性炭被認(rèn)為是由微晶群和其他未組成平行層的單個(gè)網(wǎng)狀平面以及無規(guī)則碳組成的多相物質(zhì)。
目前，在X射線衍射分析的基礎(chǔ)上，已發(fā)現(xiàn)活性炭的微晶碳有兩種不同的結(jié)構(gòu)，一種是類石墨結(jié)構(gòu)的微晶碳，其大小隨炭化溫度而變化，大小約由三個(gè)平行的石墨層所組成，其寬度約為一個(gè)碳六角形的九倍，它與石墨相比，微晶碳中平面面網(wǎng)之間排列不整齊，稱為“亂層結(jié)構(gòu)”，與石墨結(jié)構(gòu)的比較如圖1-1所示;另外一種微晶碳是由于石墨網(wǎng)結(jié)構(gòu)之間的軸向不同，面網(wǎng)之間的間距也不整齊，或石墨層間扭曲，可能因雜原子(如氧、氮等)的進(jìn)入而穩(wěn)定，碳六面網(wǎng)被空間交聯(lián)而形成無序的結(jié)構(gòu)。Riley認(rèn)為，在大部分碳材料中(包括活性炭)均含有這兩種結(jié)構(gòu)類型，而活性炭的終特性則取決于它是以哪種類型的結(jié)構(gòu)為主。
富蘭克林把除金剛石以外的碳素物質(zhì)分為容易石墨化的易石墨化碳素和難
活性炭是具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積大，選擇性吸附能力強(qiáng)的碳材料。在一定的條件下，對(duì)液體或氣體中的某一或某些物質(zhì)進(jìn)行吸附脫除、凈化、精制或回收，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精制和環(huán)境的凈化。Rapheal von Ostrejko 于1900年申請(qǐng)了英國專利B.P.14224和B.P,18040，研究開發(fā)了CO:或者水蒸氣活化反應(yīng)生產(chǎn)具有吸附能力的活性炭，并且成功應(yīng)用于防毒面具中。1911年，奧地利的Fanto公司和荷蘭Norit公司生產(chǎn)糖液脫色用粉狀活性炭，時(shí)至今日，活性炭已廣泛應(yīng)用于軍工、化工、食品、輕工、醫(yī)藥、制藥、環(huán)保和水處理等工業(yè)和生活的各個(gè)方面。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，活性炭已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)、生態(tài)環(huán)境和人們生活中不可或缺的炭質(zhì)吸附材料
活性炭主要是以木炭、木屑、各種果殼(椰子殼、杏殼、核桃殼等)、煤炭和石油焦等高含碳物質(zhì)為原料，經(jīng)炭化活化而制得的多孔性吸附劑?；钚蕴炕旧鲜欠墙Y(jié)晶性物質(zhì)，它由微細(xì)的石墨狀結(jié)晶和將它們聯(lián)系在一起的碳?xì)浠衔锊糠謽?gòu)成。其固體部分之間的間隙形成孔隙，賦予活性炭所特有的吸附性能[]活性炭的主要特征和用途
一、物理結(jié)構(gòu)與分類
物理結(jié)構(gòu)
活性炭的基本晶體結(jié)構(gòu)活性炭是以碳為主要成分的吸附材料、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，既不像石墨，金剛石那樣具有碳原子按一定規(guī)律排列的分子結(jié)構(gòu)，又不像一般炭化物那樣具有復(fù)雜的大分子結(jié)構(gòu)，一般認(rèn)為活性炭是由類似石墨的碳。
濰坊活性炭廠家聯(lián)系方式-臨朐縣海源活性炭廠
2000元
產(chǎn)品名：活性炭
濰坊活性炭-廠家企業(yè)-酸棗仁殼活性炭廠家
1500元
產(chǎn)品名：新標(biāo)活性,醫(yī)藥中間體脫色活性炭,臨朐縣海源活性炭廠,酸棗仁殼活性炭廠家,針劑705活性炭,椰子殼活性炭廠家,噴漆房廢氣吸附炭,蜂窩活性炭廠家,柱狀活性炭廠家,醫(yī)藥脫色活性炭,白煤活性炭廠家,廢氣吸附活性炭,圓柱型活性炭,污水廢氣吸附,印尼椰殼原料,山楂種子炭,胡桃殼活性炭,藍(lán)煤型活性炭,核桃殼活性炭,小杏殼活性炭,凈水設(shè)備用炭,污水處理炭
淄博活性炭廠家-量大從優(yōu),廢氣處理活性炭
1122元
產(chǎn)品名：柱狀活性炭,蜂窩活性炭,廢氣處理活性炭,煤制活性炭
濰坊活性炭廠家—聯(lián)系方式
面議
產(chǎn)品名：果殼活性炭
山東活性炭廠家
面議
產(chǎn)品名：活性炭廠家
山東沾化活性炭廠家-優(yōu)質(zhì)果殼原料
面議
產(chǎn)品名：活性炭
濟(jì)南載銀活性炭生產(chǎn)廠家
面議
產(chǎn)品名：載銀活性炭
張家口凈水濾料-錳砂濾料
面議
產(chǎn)品名：凈水濾料