溧陽(yáng)市南方活性炭廠深耕活性炭行業(yè)25年！
電話:18151976189 
郵箱:nkty87740956@163.com
電話:18151976189
郵箱:nkty87740956@163.com
1 煤基活性炭的吸附性
煤基活性炭具有高度發(fā)達(dá)的微孔、很大的比表面積，因此其優(yōu) 秀的吸附性能就成為了它zui顯著的特性。煤基活性炭的吸附作用可分為物理吸附和化學(xué)吸附，物理吸附的作用力是范德華力，作用較弱，被吸附的分子結(jié)構(gòu)變化不大，接近于原氣體或液體中分子的狀態(tài)；化學(xué)吸附的作用力是較強(qiáng)的價(jià)鍵力，吸附后吸附質(zhì)分子與吸附劑原子之間形成吸附化學(xué)鍵，組成表面絡(luò)合物，其結(jié)構(gòu)變化較大。
在煤基活性炭上的吸附，大多是可逆的物理吸附，在吸附、解吸過(guò)程中和吸附質(zhì)不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，解吸后活性炭表面又恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。活性炭的這種物理吸附，可以用于回收和除去有機(jī)溶劑、各種氣體凈化、提取貴重藥物等方面，用各種方法進(jìn)行再生，反復(fù)使用。
與其他吸附劑相比，煤基活性炭有如下的特點(diǎn)：
1．屬于非基性的吸附劑
活性炭是疏水性的非基性吸附劑，能夠有選擇性地從空氣中吸附濃度比水蒸氣濃度低得多的有機(jī)化合物和除去水中的微量有機(jī)成分。
2．比表面積大
活性炭的密度、孔隙率、孔容積、比表面積等物理性質(zhì)見表1。與其他吸附劑相比，活性炭的比表面積大，平均孔徑小。一般來(lái)說(shuō)，比表面積大，吸附能力大，比表面積相同的活性炭，吸附力不一定相同，這是由于它們的孔隙形狀、孔徑分布、表面化學(xué)性質(zhì)及灰分存在差別。
物理性質(zhì) | 吸附劑 | |||
煤基活性炭 | 硅膠 | 礬土 | 活性白土（粒狀） | |
真密度／（g／cm3） | 2.0~2.2 | 2.2~2.3 | 3.0~3.3 | 2.4~2.6 |
顆粒密度／（g／cm3） | 0.6~1.0 | 0.8~1.3 | 0.9~1.9 | 0.8~1.2 |
堆密度／（g／cm3） | 0.35~0.6 | 0.5~0.85 | 0.5~1.0 | 0.45~0.55 |
孔隙率／％ | 0.33~0.45 | 0.4~0.45 | 0.4-0.45 | 0.4~0.45 |
孔容積／（cm3／g） | 0.5~1.1 | 0.3~0.8 | 0.3~0.8 | 0.6~0.8 |
平均孔徑／A | 12~20 | 20~120 | 40~150 | 80~180 |
比表面積／（㎡／g） | 700~1500 | 200~600 | 150~350 | 100~250 |
表1 煤基活性炭與其他幾種吸附劑物理性質(zhì)比
具有較發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)
煤基活性炭（碳分子篩除外）的孔徑分布范圍較廣，能吸附分子大小不同的各種物質(zhì)，但選擇性的吸附分離效果較差。
一般中孔發(fā)達(dá)的活性炭有利于液相吸附，而微孔發(fā)達(dá)的活性有利于氣相吸附。吸附質(zhì)分子的大小與活性炭孔隙大小相適后時(shí)有利于吸附，一般來(lái)講，當(dāng)活性炭的孔隙半徑比吸附質(zhì)分子的半徑大2～4倍時(shí)，zui有利于吸附。與其他吸附劑相比，活性炭具有巨大的比表面積和特別發(fā)達(dá)的微孔。通?；钚蕴康谋缺砻娣e高達(dá)500～1700㎡／g，這是活性炭吸附能力強(qiáng)，吸附容量大的主要原因。
4．性質(zhì)穩(wěn)定并且容易再生
煤基活性炭的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，能耐酸、堿，可在比較大的酸堿度范圍內(nèi)應(yīng)用；不溶于水和其他溶劑，可在水溶液和許多溶劑中使用；能經(jīng)受高溫和高壓的作用，而且由于其催化活性，在有機(jī)合成中也常用作催化劑或載體。同時(shí)，使用失效后，可以用各種方法進(jìn)行再生，使其恢復(fù)原來(lái)的吸附能力，反復(fù)使用。
2 煤基活性炭的表面改性
煤基活性炭的吸附特性取決于其表面物理結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì)，表面物理結(jié)構(gòu)決定了活性炭的物理吸附能力，而表面化學(xué)性質(zhì)決定了活性炭的化學(xué)吸附能力。因此，通常對(duì)煤基活性炭進(jìn)行改性處理以增強(qiáng)活性炭的吸附選擇性和吸附容量。
活性炭的表面物理結(jié)構(gòu)主要包括孔徑分布、比表面積和孔容積等，這些特性決定了活性炭的物理吸附性能。不同孔徑的孔在吸附過(guò)程中發(fā)揮的作用是不同的，對(duì)活性炭表面結(jié)構(gòu)的改性著重于孔隙結(jié)構(gòu)的調(diào)整，其目的就是使活性炭的孔徑與吸附分子尺寸相當(dāng)，以提高活性炭對(duì)不同吸附質(zhì)的吸附速率和吸附量?？紫墩{(diào)整的方法決定于活性炭的孔結(jié)構(gòu)，如孔徑的大小、孔容的大小等，有的需要開孔、擴(kuò)孔，有的則需要縮孔。開孔和擴(kuò)孔常用的方法是控制活化程度；而縮孔的方法很多，如熱收縮法、浸漬覆蓋法、氣相熱解堵孔法等。通?；钚蕴康谋砻娼Y(jié)構(gòu)改性方法主要通過(guò)強(qiáng)化活性炭制備過(guò)程中炭化、活化過(guò)程或者通過(guò)對(duì)成品進(jìn)行碳沉積等過(guò)程進(jìn)行孔隙調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。
活性炭的化學(xué)性質(zhì)主要取決于其表面的化學(xué)官能團(tuán)、表面和化合物，不同的化學(xué)官能團(tuán)、雜原子和化合物在活性炭表面形成不同的活性中 心，對(duì)不同的吸附質(zhì)具有明顯的吸附差異。通過(guò)表面化學(xué)改性來(lái)改變活性炭的表面酸、堿性，引入或除去某些表面官能團(tuán)，能夠使活性炭具有某種特殊的吸附或催化性能。常見的改性方法有氧化改性、熱處理改性、還原改性、酸堿處理改性、負(fù)載金屬離子改性、酸堿改性、等離子體改性等。
需要注意的是，煤基活性炭在發(fā)生表面化學(xué)改性的同時(shí)，其表面基團(tuán)、孔容積和孔徑分布等物理性質(zhì)往往也會(huì)發(fā)生改變，這也會(huì)大大影響活性炭的吸附性。因此，在進(jìn)行表面化學(xué)改性時(shí)要考慮物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)雙重變化造成的影響。