活性(xìng)炭的吸附作用與(yǔ)吸附(fù)形式
活(huó)性炭作為一種比較特殊的碳質材料,以其發達的孔隙結構(gòu)、巨大的比表麵積、良好的穩(wěn)定性質、很強的(de)吸(xī)附能力以及優異的再(zài)生能(néng)力,被廣泛應用於環保等各個領域,文章將著(zhe)重介紹活性炭吸附技術在水處理中的應(yīng)用。
1.活(huó)性炭的物理化學特性
1.1 活(huó)性炭(AC)
活性炭是常用的一種非極性吸(xī)附劑(jì),性能穩定,抗腐(fǔ)蝕,故應用廣泛。它是一種具有吸附性(xìng)能的炭基物質的總稱。把含碳的有機物質加熱炭化,去除全(quán)部揮發物,在經藥品(如(rú)ZnCl2等)或水蒸汽(qì)活化,製成多(duō)孔性炭素結構吸附劑。活性炭有粉狀和粒狀兩種,工業上多采用粒(lì)狀活性炭。
由於原料和製法的不同,其孔(kǒng)徑(jìng)分布不(bú)同,一般分為:碳分子篩(shāi),孔徑在10×10-10m以下;活性焦炭(tàn),孔徑20×10-10以下;活性炭,孔(kǒng)徑在50×10-10m以(yǐ)下。
1.2 活性炭纖維(ACF)
活性炭纖維是一(yī)種新型吸附(fù)功能材料,它(tā)以木質素、纖維素(sù)、酚醛纖維、聚(jù)丙烯纖維、瀝青纖維等為原料,經炭化和(hé)活化製的。與活性炭相比較(jiào)特有的微孔結構,更高的外表麵和比表麵積以及多種官能團,平均細孔直徑也更小,通過物理吸附以及物理化學吸(xī)附等(děng)方式在廢(fèi)水、廢氣處理、水淨化領域得到了廣泛應用。
纖維狀活性炭微孔體積占總孔(kǒng)體積(jī)90%左右,其微孔孔徑大部分在1nm左右,沒有過度孔和大孔。比表麵積一般為(wéi)600~1200m2/g,甚至可達(dá)3000m2/g。活性炭纖維脫附再生速率快,時間短,且其性(xìng)能不變,這一點優(yōu)於活性炭(tàn)。與活性炭一樣,活性炭纖維吸附時無選(xuǎn)擇性,主要用於吸附有機汙染物,一般用於煉油廠綜合廢水處理。
2.活性炭(tàn)的吸附作用與吸附形式
2.1 活性炭處理
指利用活性炭作為吸(xī)附劑和催化劑載體的有關過(guò)程。主要應用於生活飲用水深度淨化,城市汙水處(chù)理,工業廢水的處理。
2.2 吸附作用與吸(xī)附形式
將(jiāng)溶(róng)質聚集在固體表麵的作用稱為吸附(fù)作用。活性炭表麵具有吸附作(zuò)用。吸附可以看(kàn)成是(shì)一種表麵現象,所以吸附與活性炭的表麵(miàn)特性有密切關係。活性炭有巨大的內部表麵和孔隙(xì)分布(bù)。它的外表麵積和(hé)表麵氧化狀態的(de)作用是較小的(de),外表麵是提供與內孔穴(xué)相通的許多通道。表麵(miàn)氧化物的主要作用是使疏水性的炭(tàn)骨架具有親水性,使活性炭對許多極性和非極性化合物具有親和力。活性炭具有表麵能,其吸附作用是(shì)構成孔(kǒng)洞壁表麵的碳原子受力不平衡所致,從而引起表麵吸附作用。
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