活性炭的理化特性-捕鱼平台app

2021-08-17

根据活性炭的形状,通常分为粉末和颗粒。颗粒活性炭包括圆柱形、球形、空心圆柱形和空心球形、不规则形状的碎碳等。随着现代工业和科学技术的发展,活性炭出现了许多新品种,如碳分子筛、微球碳、活性炭纳米管、活性炭纤维等。
活性炭由石墨微晶、单层平面网状碳和无定形碳组成,其中石墨微晶是活性炭的主要组成部分。活性炭的微晶结构与石墨不同,其层间间距在0.34~0.35nm之间,间隙较大。即使温度在2000℃以上,也很难转化成石墨。这种微晶结构称为非石墨微晶,大多数活性炭属于非石墨结构。石墨结构的微晶排列规则,经处理后可转化为石墨。非石墨微晶结构使活性炭具有发达的孔结构,其孔结构可以用孔径分布来表征。活性炭的孔径分布很广,从不到1纳米到几千纳米不等。有学者提出活性炭的孔径可分为三类:孔径小于2nm的微孔、孔径在2 ~ 50nm之间的中孔和孔径大于50nm的大孔。活性炭中微孔的比表面积占活性炭比表面积的95%以上,这在很大程度上决定了活性炭的吸附能力。中孔的比表面积约占活性炭比表面积的5%,是较大分子无法进入微孔的吸附位点,在较高的相对压力下会发生毛细凝聚。大孔的比表面积一般小于0.5m2/g,这只是吸附质分子到达微孔和中孔的通道,对吸附过程影响不大。
活性炭内部有晶体结构和孔隙结构,活性炭表面也有一定的化学结构。活性炭的吸附性能不仅取决于活性炭的物理(孔)结构,还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭的制备过程中,碳化过程中形成的芳香片边缘化学键断裂,形成带有不成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有不饱和化学键,可以与氧、氢、氮、硫等杂环原子反应,形成不同的表面基团。这些表面基团的存在无疑影响了活性炭的吸附性能。x射线研究表明,这些杂环原子与芳香芯片边缘的碳原子结合,生成含有氧、氢和氮的表面化合物。当这些边缘成为主要的吸附表面时,这些表面化合物改变了活性炭的表面特性和表面性质。活性炭的表面基团可分为酸性、碱性和中性三种类型。
酸性表面官能团包括羰基、羧基、内酯、羟基、醚、酚等。,能促进活性炭对碱性物质的吸附;碱性表面官能团主要包括吡喃酮(环酮)及其衍生物,能促进酸性物质在活性炭上的吸附。想要了解更多葡萄糖、氢氟酸、片碱的内容,可以关注捕鱼平台app。