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行業(yè)知識
活性炭是什么?
發(fā)布時間:2025年7月19日瀏覽次數(shù):0 新聞來源:鄭州威大水處理材料有限公司
在我們的生活中,有一位默默發(fā)揮著重要作用的 “隱形衛(wèi)士”—— 活性炭。它看似普通,卻憑借著其性能,在眾多領域大顯身手,為我們的健康和生活質量保駕護航。?
   
活性炭是一種具有高度發(fā)達孔隙結構和巨大比表面積的炭質吸附材料 ,由含碳材料制成,外觀通常呈黑色。這些含碳材料來源廣泛,像常見的木材、煤炭、果殼(如椰殼、核桃殼)等都能成為它的原料。其制作過程頗為講究,先要將原料在隔絕空氣的條件下,經(jīng)過 600 - 900℃的高溫進行炭化,讓原料中的非碳物質揮發(fā)出去,初步形成炭質材料。接著,在 400 - 900℃的溫度區(qū)間,用空氣、二氧化碳、水蒸氣或它們的混合氣體對炭化后的材料進行氧化活化處理 。這一步至關重要,它能進一步去除殘留的揮發(fā)物,同時創(chuàng)造出新的孔隙,并擴大原有的孔隙,讓活性炭的微孔結構更加發(fā)達,從而顯著增加其活性和比表面積。每克活性炭的總表面積可達 500 - 1500 平方米 ,如此巨大的比表面積,為其較強的吸附性能奠定了堅實基礎。?

    從微觀結構來看,活性炭由石墨微晶、單一平面網(wǎng)狀炭和無定形炭三部分構成 ,其中石墨微晶是主體部分。它的微晶結構與石墨不同,層間距在 0.34 - 0.35nm 之間,間隙較大,即便溫度高達 2000℃以上,也難以轉化為石墨,屬于非石墨微晶結構。這種結構使得活性炭內(nèi)部孔隙豐富,根據(jù)理論與應用化學聯(lián)合會(IUPAC)的分類,其孔隙結構分為微孔(2nm 以下)、中孔(2 - 50nm)和大孔(50nm 以上) 。活性炭中的微孔比表面積占比很大,超過 95%,在很大程度上決定了活性炭的吸附容量 。中孔比表面積約占 5%,是較大分子的吸附位,在較高相對壓力下會產(chǎn)生毛細管凝聚現(xiàn)象 。大孔比表面積一般不超過 0.5m²/g,主要充當吸附質分子進入微孔和中孔的通道,對吸附過程的直接影響相對較小 。