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1、活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。 活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组 织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。 我国活性炭在应用历史简分为三个阶段。 (1)第一阶段使 20 世纪 40 年代以前，我国 制药工业、化学工业中使用活性炭量大，都用进口货，例如用 Carboraffin 牌的活性炭。 (2)第二阶段自 20 世纪 50 年代初开始，国产活性炭上市。1951 年沈阳和抚顺的单管炉厂、 青岛的反射炉闷烧法厂、上好的电热活化法厂，接着有氯化锌活化法厂，1958 年福建、杭 州、广州、烟台、
2、东北等地纷纷建厂，1966 年太原开创斯列普活化法厂，随后我国陆续开 设数以百计的斯列普炉厂。此外，还有不少的转炉、粑式炉等工厂。总生产能力从 1951 年 的三五十吨猛增到 20 世纪 80 年代的近十万吨。 生产与应用相互促进，活性炭的应用 范围被迅速开拓。从原来单一的通用炭向多种的专用炭发展，例如净水炭、糖炭、味精炭、 油脂炭、黄金炭、载体炭、药用炭、针剂炭、试剂炭等等，足见活性炭因国内经济蒸蒸日 上而应用量速增，又因产量扩大、成本降低而使出口量上升。我国活性炭的应用，不仅在 国内市场发展，而且进入了国际市场。 (3)第三阶段 2003-至今；活性炭应用于装修污 染治理，利用先进的造孔技
3、术将活性炭，使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙 结构，专用于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有对人体有害的气体及空气中的浮游细菌。 具有吸味、去毒、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能，有效清除室内环境污染成 功应用于装修污染治理，并创立了快活林品牌。目前市场上家用活性炭众多，活性炭已走 进千家万户，成为健康时尚的环保产品。活性炭 活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料， 通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工 序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相 中的各种物质，以达到
4、脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。检验标准可按照中国国标 GB，或按照其他国家标准，如：美国 ASTM，日本 JIS，德国 DIN 标准等。 活性炭吸附性吸附性质是活性炭的首要性质。活性炭具有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶。在活 化过程中微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圆筒孔形状，活 性炭按一定方法计算孔隙的半径大小可分为二类： (1) 按 IUPAC 分： 微孔 25nm。 (2) 按习惯分： 微孔 20 000nm。 由于这些孔隙，特别是微孔提供了巨大的 表面积。 活性炭微孔的孔隙容积一般只有 0.25-0.9mL/g，孔隙数量约为 1020 个/g,全 部微孔表
5、面积约为 500-1500m2/g，通常以 BET 法测算，也有称高达 3500-5000 m2/g 的。 活性炭几乎 95%以上的表面积都在微孔中，因此除了有些大分子进不了外，微孔是决定活 性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容积一般约为 0.02-1.0mL/g，表面积最高可达 几百平方米，一般只有活性炭总蚕种的约 5%。其作用能吸附蒸汽，并能为吸附物提供进 入微孔的通道，又能直接吸附较大的分子。 大孔的孔隙容积一般约为 0.2-0.5 mL/g，表面积只约 0.5-2 m2/g，其作用一是使吸附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去； 二是作为催化载体时，催化剂常少量沉淀在微孔内，大都
6、沉淀在大孔和中孔之中。 所 提的活性炭表面积理应包括内表面积和外表面积，事实上吸附性质主要来自巨大的内表面 积，因此不能误认为：把活性炭研碎磨细会明显提高表面积从而提高吸附力。 很多吸 附是可逆的物理吸附，即被吸附物为流体，在一定温度和压力下被活性炭吸附，在高温低 压下被吸附物又解吸出来，活性炭内表面恢复原状。这是广泛应用的物理吸附，学术上又 称为范德华吸附。 活性炭外观为暗黑色，具有良好吸附性能，化学性质稳定，可耐强 酸及强碱，能经受水浸、高温、密度比水小，是多空的疏水性吸附剂。 活性炭的主要机理活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭 含有大量微孔，具有巨
7、大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多 数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。影响活性炭吸附的因素有：活性炭 的特性；被吸附物的特性和浓度；废水的 PH 值；悬浮固体含量等特性；接触系统及运行 方式等。活性炭吸附是城市污水高级处理中最重要最有效的处理技术，得到广泛的应用。 活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，还能吸附苯醚、正硝基氯苯、 萘、乙烯、二甲苯酚、苯粉、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。二级 出水中也含有不被活性炭吸附的有机物，如蛋白质的中间降解物质，比原有的有机物更难 被活性炭吸附，活性炭对 THMS 的去除能力较低，仅达
8、到 23-60%。活性炭吸附法与其他 处理方法联用，出现了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer 工艺、活性炭-硅藻 土法等，使活性炭的吸附周期明显延长，用量减少，处理效果和范围大幅度提高。 活性炭吸附原理活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔毛细管。 这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接 触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重 要的，活性炭的比表面积检测数据只有采用 BET 方法检测出来的结果才是真实可靠的，国 内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了
9、。目前国内外比表面积 测试统一采用多点 BET 法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以 BET 测试方法为 基础的，请参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）-气体吸附 BET 原理测定固态物质比表 面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些 样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员 就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过 程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400 比表面积测试仪是真正能够实 现 BET 法检测功能的仪器（兼备直接对比法） ，更重要的 F-Sorb 2400 比表面积测试仪是迄 今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高， 稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。
