濟(jì)源醫(yī)藥用水活性炭加工

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-03-23

這些邊緣碳原子具有未飽和的化學(xué)鍵,能與諸如氧、氫、氮和硫等雜環(huán)原子反應(yīng)形成不同的表面基團(tuán),這些表面基團(tuán)的存在毫無疑問地影響到活性炭的吸附性能。X 射線研究表明,這些雜環(huán)原子與碳原子結(jié)合在芳香片的邊緣,產(chǎn)生含氧、含氫和含氮表面化合物。當(dāng)這些邊緣成為主要的吸附表面時(shí),這些表面化合物就改變了活性炭的表面特征和表面性質(zhì)?;钚蕴勘砻婊鶊F(tuán)分為酸性、堿性和中性 3 種。酸性表面官能團(tuán)有羰基、羧基、內(nèi)酯基、羥基、醚、苯酚等,可促進(jìn)活性炭對(duì)堿性物質(zhì)的吸附;堿性表面官能團(tuán)主要有吡喃酮(環(huán)酮)及其衍生物,可促進(jìn)活性炭對(duì)酸性物質(zhì)的吸附。較大的比表面積和豐富的表面化學(xué)基團(tuán)。濟(jì)源醫(yī)藥用水活性炭加工

活性炭中的灰分組成及其含量對(duì)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(guó)年產(chǎn)量已突破400kt,居世界**,美國(guó)、日本等也是世界主要的活性炭產(chǎn)出國(guó)。根據(jù)活性炭的外形,通常分為粉狀和粒狀兩大類。粒狀活性炭又有圓柱形、球形、空心圓柱形和空心球形以及不規(guī)則形狀的破碎炭等。隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了許多活性炭新品種,如炭分子篩、微球炭、活性炭納米管、活性炭纖維等。新鄉(xiāng)空氣活性炭?jī)r(jià)格活化的過程是一個(gè)微觀過程,大量的分子碳化物表面侵蝕是點(diǎn)狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無數(shù)細(xì)小孔隙。

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軐挘瑥男∮?nm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。

KOH活化法是20世紀(jì)70年代興起的一種制備高比表面積活性炭的活化工藝,其活化過程是將原料炭與數(shù)倍炭質(zhì)量的KOH或NaOH混合,在不超過500℃下脫水后于800 ℃左右煅燒若干時(shí)間,冷卻后將產(chǎn)品洗滌至中性即可得到活性炭。反應(yīng)機(jī)理是活化過程中被消耗的炭主要生成了碳酸鉀,同時(shí)在800℃左右,被炭還原的金屬鉀(沸點(diǎn)762℃)析出,金屬鉀的蒸氣不斷進(jìn)入碳原子所構(gòu)成的層與層之間進(jìn)行活化,這兩個(gè)反應(yīng)使產(chǎn)物具有很大的比表面積。 [2] KOH法活性炭主要應(yīng)用在超級(jí)電容器領(lǐng)域。以椰殼為主要原料所制得的活性炭比表面積可接近3000m2/g,比電容可超過200F/g,同時(shí)還可表現(xiàn)出非常優(yōu)良的儲(chǔ)氫和儲(chǔ)甲烷能力,在77K 和100kPa的情況下,儲(chǔ)氫量可達(dá)到2.94%,壓力提高至1MPa,儲(chǔ)氫量可達(dá)4.82%?;钚蕴恐械幕曳纸M成及其含量對(duì)炭的吸附活性有很大影響。

活性炭中的微孔比表面積占活性炭比表面積的95%以上,在很大程度上決定了活性炭的吸附容量。中孔比表面積占活性炭比表面積的5%左右,是不能進(jìn)入微孔的較大分子的吸附位,在較高的相對(duì)壓力下產(chǎn)生毛細(xì)管凝聚。大孔比表面積一般不超過0.5m2/g,**是吸附質(zhì)分子到達(dá)微孔和中孔的通道,對(duì)吸附過程影響不大。活性炭?jī)?nèi)部具有晶體結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu),活性炭表面也有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)?;钚蕴课叫阅懿粌H取決于活性炭的物理(孔隙)結(jié)構(gòu),而且還取決于活性炭表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在活性炭制備過程中,炭化階段形成的芳香片的邊緣化學(xué)鍵斷裂形成具有未成對(duì)電子的邊緣碳原子。特異性吸附能力較強(qiáng)的炭材料的統(tǒng)稱。。焦作木屑活性炭行情

也有巨大的表面積,每克活性炭的表面積為500~1500m2。濟(jì)源醫(yī)藥用水活性炭加工

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標(biāo)簽: 活性炭