活性炭吸附劑作為一種以再生能源或者低品位余熱驅動的綠色制冷技術，吸附式制熱/熱泵技術越來越得到人們的關注。目前在吸附式制冷/熱泵系統(tǒng)中所應用的吸附劑主要包括物理吸附劑、化學吸附劑以及物理-化學混合吸附劑?；瘜W吸附劑相對于物理吸附劑來講，具有吸附、解吸量大、制冷以及制熱功率大等優(yōu)點。
活性炭吸附的主要特點
吸附劑：能有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質。
吸附劑可按孔徑大小、顆粒形狀、化學成分、表面性等分類，如粗孔和細孔吸附劑，粉狀、粒狀、條狀吸附劑，碳質和氧化物吸附劑，性和非性吸附劑等。
常用的吸附劑有以碳質為原料的各種活性炭吸附劑和金屬、非金屬氧化物類吸附劑。
活性炭與其它吸附劑如硅膠、活性白土、沸石以及各種樹脂類吸附劑相比較時，具有許多特點。
(一)、屬于非性吸附
是疏水性的非性吸附劑，能選擇性地吸附非性物質，而對不飽和的含碳化合物，如含雙鍵或三鍵的化合物，選擇性吸附的能力小。
硅膠、礬土類吸附劑是性吸附劑，對性分于的選擇性吸附能力大，即對不飽和的含碳化合物的吸附力大。例如，以活性炭和硅膠作為色譜柱，分離溶于石油醚溶液中的酸、硬脂酸和軟脂酸的混合物時，吸附的次序兩者恰好相反。
杜賓寧認為，在活性炭的吸附中，由于活性炭的非性的性質，只有范德華力中的彌散力的作用引起物理吸附。這種彌散力的產生是由于在任何分子之間負電荷在電子云不同點上發(fā)生偶然的瞬時集聚而引起的。這特點使活性炭較適合于對有機化合物的吸附，特別是芳香族化合物。因此，活性炭吸附有如下規(guī)律：
1、對芳香族化合物的吸附優(yōu)于對非芳香族化合物的吸附，如對苯的吸附優(yōu)于對環(huán)己烷的吸附；
2、對帶有支鏈的烴類吸附，總是優(yōu)于對直鏈烴類的吸附；
3、對有機物中含有和不含有無機基團的吸附不一樣，凡含有無機基團的總是低于不含有無機基團的化合物。如對吡啶的吸附總是低于對苯的吸附;
4、對分子量大的和沸點高的化合物的吸附總是分子量小的和沸點低的化合物。
(二)、比表面積大
活性炭的比表面積，而平均孔徑小，說明活性炭主要是微孔?；钚蕴康谋缺砻娣e不同，吸附性能也不同，一般比表面積大的，吸附能力也大，但是，比表面積相同的活性炭，吸附能力也可能有很大差別，這是由于活性炭的孔隙形狀和孔徑分布、表面化學性質和灰分含量不同等原因所放。
(三)、有較發(fā)達的孔隙結構
活性炭具有發(fā)達的孔隙結構，除活性炭分子篩以外，孔徑分布范圍較廣，因此，能吸附分子大小不同的各種物質，但選擇性的吸附分離效果較差。吸附質分子的大小與活性炭孔隙大小相對應時有利于吸附。有人認為，當活性炭的孔隙半徑比吸附質分子的半徑大3-4倍時，有利于吸附。液體分子一般比氣體分子大，一般過渡孔較發(fā)達的活性炭有利于液相吸附，例如，糖用炭適用于除去糖液個的大分子雜質；微孔發(fā)達的活性炭適用于氣相吸附，對于低濃度的和低沸點的氣體和蒸汽的吸附能力也是很大的。
孔徑大小相近，比表面積相同的兩種活性炭，對分子雖相同的化合物進行吸附時，吸附能力往往不同，這可能與活性炭的孔隙形狀、表面性質和活性炭與吸附質的親合力有關。
(四)、活性炭的表面特性
由于活化條件不同，活件炭的表面性質也有所不同。例如，在高溫下用水蒸汽活化制得的顆粒活性炭，表面多合堿性氧化物，而用氯化鋅法制得的活性炭，表面多合酸性氧化物。由于表面氧化物的性質不同，吸附性質也有差別。
活性炭過濾吸附原理
根據(jù)吸附過程中，活性炭分子和污染物分子之間作用力的不同，可將吸附分為兩大類;物理吸附和化學吸附(又稱活性吸附)。在吸附過程中，當活性炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力(或靜電引力)時稱為物理吸附;當活性炭分子和污染物分子之間的作用力是化學鍵時稱為化學吸附。物理吸附的吸附強度主要與活性炭的物理性質有關，與活性炭的化學性質基本無關。由于范德華力較弱，對污染物分子的結構影響不大，這種力與分子間內聚力一樣，故可把物理吸附類比為凝聚現(xiàn)象。物理吸附時污染物的化學性質仍然保持不變。
由于化學鍵強，對污染物分子的結構影響較大，故可把化學吸附看做化學反應，是污染物與活性炭間化學作用的結果?；瘜W吸附一般包含電子對共享或電子轉移，而不是簡單的微擾或弱極化作用，是不可逆的化學反應過程。物理吸附和化學吸附的根本區(qū)別在于產生吸附鍵的作用力。
吸附過程是污染物分子被吸附到固體表面的過程，分子的自由能會降低，因此，吸附過程是放熱過程，所放出的熱稱為該污染物在此固體表面上的吸附熱。由于物理吸附和化學吸附的作用力不同，它們在吸附熱、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數(shù)和吸附光譜等方面表現(xiàn)出一定的差異。
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