1、活性炭的制造 n活件炭是用含炭为主的物质(如木材、煤)作原料, 经高温炭化和活化而制成的疏水性吸附剂,外观 呈黑色。 ■炭化是把原料热解成炭渣,生成类似石墨的多环 芳香系物质; ■活化是把热解的炭渣成为多孔结构。活化方法有 药剂法和气体法两种。 ■药剂活化法常用的活化剂有氯化锌、硫酸、磷酸 等。粉状活性炭多用氯化锌为活化剂。活化炉用 转炉。 ■气体活化法一般用水蒸气、二氧化碳、空气作活 化剂。粒状炭多采用水蒸气活化法,以立式炉或 管式炉为活化炉
No. 11 1、活性炭的制造 活件炭是用含炭为主的物质 (如木材、煤 )作原料, 经高温炭化和活化而制成的疏水性吸附剂,外观 呈黑色。 炭化是把原料热解成炭渣,生成类似石墨的多环 芳香系物质; 活化是把热解的炭渣成为多孔结构。活化方法有 药剂法和气体法两种。 药剂活化法常用的活化剂有氯化锌、硫酸、磷酸 等。粉状活性炭多用氯化锌为活化剂。活化炉用 转炉。 气体活化法一般用水蒸气、二氧化碳、空气作活 化剂。粒状炭多采用水蒸气活化法,以立式炉或 管式炉为活化炉
2、活性炭的细孔构造和分布 a活性炭晶格间生成的空隙形成各种形状和大 小的细孔,其结构如下图所示。 a每克吸附剂所具有的表面积称为比表面积。 活性炭的比表面积可达500-170m2/g No.12
No. 12 2、活性炭的细孔构造和分布 活性炭晶格间生成的空隙形成各种形状和大 小的细孔,其结构如下图所示。 每克吸附剂所具有的表面积称为比表面积。 活性炭的比表面积可达500—1700m2/g
大孔 微孔 象 浴剂和吸附质 均可进入的区域 溶剂和小吸附质 叮进入的区域 只有溶剂可 进入的区域 活性炭的微孔结构 No.13
No. 13
吸附量与比表面积、细孔构造和细孔的分布情 况有关。 ■活性炭的细孔有效半径一般为1~1000m 小孔半径在m以下,小孔容积一般为0.5 0.90mL/g,表面积占比表面积的95%以上。 过渡孔半径为2~100nm,过渡孔容积一般为 0.02-0.10mL/g,其表面积占比表面积的5%以下。 ■大孔半径为1001000m。大孔容积一般为 0.2-0.5mL/g,表面积只有05-2m2/g No.14
No. 14 吸附量与比表面积、细孔构造和细孔的分布情 况有关。 活性炭的细孔有效半径一般为1~10000nm。 小孔半径在2nm以下, 小孔容积一般为0.15 ~ 0.90mL/g,表面积占比表面积的95%以上。 过渡孔半径为2~100nm, 过渡孔容积一般为 0.02~0.10mL/g,其表面积占比表面积的5%以下。 大孔半径为100~10000nm。 大孔容积一般为 0.2~0.5mL/g,表面积只有0.5~2m2/g
■大孔的作用 活性炭大孔表面积所占比例较小,故对吸附 量影响不大。 它主要为吸附质的扩散提供通道,使吸附质 通过此通道扩散到过渡孔和小孔中去,因此 吸附质的扩散速度受大孔影响
No. 15 大孔的作用 活性炭大孔表面积所占比例较小,故对吸附 量影响不大。 它主要为吸附质的扩散提供通道,使吸附质 通过此通道扩散到过渡孔和小孔中去,因此 吸附质的扩散速度受大孔影响