巩义果壳活性炭作为疏水性吸附剂的一些使用
作者: 时间:2020-01-31
活性炭具有广泛的应用价值。例子包括气体净化、水净化、金属提取、黄金回收、医药、污水处理、防毒面具和过滤面具中的空气过滤器,以及压缩空气中的过滤器。此外,活性炭还可用于冰箱、仓库等封闭空间的除臭。虽然进一步的化学处理常常能增强材料的吸附能力,但只有高的表面积才能充分激活材料,使其应用于实际。

活性炭是由碳源材料,如坚果壳,木材和煤。它可由下列工序之一生产:
物理活化:前驱体利用气体发展成活性炭。这通常是通过使用或结合以下过程之一:
碳化:含碳物质在600-900℃的温度下,在没有空气的情况下进行热解(通常在惰性气体中,如氩气或氮气)。
活化/氧化:原材料或碳化材料暴露于250℃以上的氧化环境(二氧化碳、氧气或蒸汽)中,温度通常在600-1200℃之间。
活性炭的化学活化:先用磷酸或氢氧化钾、氢氧化钠或氯化锌盐等化学物质浸渍,然后在450-900℃范围内碳化。认为炭化/活化过程与化学活化同时进行。在某些情况下,这种技术可能会有问题,因为,例如,锌的微量残留可能留在最终产品中。然而,活性炭的化学活化优于物理活化,因为活化材料所需的温度较低,所需时间较短。
颗粒活性炭相对于粉末状活性炭具有较大的粒径,因此其外表面较小。因此,吸附剂的扩散是一个重要因素。因此,这些碳是所有气体和蒸汽吸附的首选,因为它们的扩散速度更快。颗粒碳用于水处理、脱臭和分离流动系统的部件。
在物理上,活性炭通过范德华力或伦敦色散力与材料结合。
活性炭不能很好地与某些化学物质结合,包括醇类、醇类、氨、强酸和强碱、金属以及大多数无机物,如锂、钠、铁、铅、砷、氟和硼酸。活性炭确实能很好地吸收碘,事实上,碘值mg/g (ASTM D28标准方法试验)被用作总表面积的指标。活性炭可作为各种化学物质的底物,提高其吸附某些无机(和有机)化合物的能力,如硫化氢(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。这种性质称为化学吸附。
椰子壳活性碳制品对有机物的吸附能力不随温度的升高而提高。相反,温度的升高导致吸附分子的能量增加,导致吸附分子的解吸性能提高。不利于活性炭产品的吸附,使椰子壳活性炭产品的吸附能力降低。主要原因是椰子壳活性炭对有机物的吸附主要是高度发达的孔隙表面积的物理吸附,而吸附力是分子间的。当吸附的分子需要达到化学吸附那样的某种活化时,不需要吸附。