活性炭在適當?shù)臈l件下經(jīng)過強氧化劑處理，可以提高其表面酸性基團的相對含量，增加表面極性，從而增強其對極性化合物的吸附能力。常用的氧化劑有 HNO?、H2O2等。實驗研究，通過對活性炭進行強氧化表面處理后，對11種不同氣體和蒸汽進行吸附，結(jié)果表明，改性活性炭對苯、乙胺等的吸附容量大大降低，主要是因為活性炭表面經(jīng)過強氧化后缺失了大量的微孔;而對氨水和水的吸附能力卻大大增強，這主要是因為活性炭表面氧化物的增加。因此，隨著活性炭表面氧化物的增加，其對極性分子的化學(xué)吸附也增強。
通過還原劑對活性炭進行表面還原處理，可以提高活性炭表面堿性基團的相對含量，增加表面的非極性，提高活性炭對非極性物質(zhì)的吸附能力。常用的還原劑有 H2、N2、NaOH等。表面還原后的活性炭，在對染料處理時表現(xiàn)出不一樣的特性。對于陰離子染料，活性炭表面堿度和吸附效果間有著密切的聯(lián)系，吸附機理是活性炭表面無氧Lewis堿位與被吸附染料的自由電子的交互作用。而對于陽離子染料，活性炭表面的含氧官能團起到了積極的作用，可是經(jīng)過熱處理的活性炭依然對陽離子染料有良好的吸附效果，這說明靜電吸附和色散吸附是兩種相當?shù)奈綑C制
通過液相沉積的方法可以在活性炭表面引入特定的雜原子和化合物，利用這些物質(zhì)與吸附質(zhì)之間的結(jié)合作用，增加活性炭的吸附能力。在液相沉積時，浸漬劑的種類是影響活性炭吸附效果的主要因素。針對不同的吸附質(zhì)，可以采用不同的浸潰劑對活性炭進行處理，以得到良好的吸附效果。
值得注意的是，在對活性炭進行表面官能團的改性時，也伴隨著活性炭表面化學(xué)性質(zhì)的變化。其表面積、孔容積以及孔徑分布都會有一定的變化，這也會影響活性炭的吸附。所以，在進行表面官能團的改性時，針對不同的吸附條件和吸附質(zhì)采取不同的改性，要綜合考慮物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)雙重變化引起的影響[33.34]。
吸附質(zhì)
活性炭的吸附效果跟吸附質(zhì)本身的性質(zhì)有著很大的關(guān)聯(lián)性。通常，在不考慮活性炭自身孔徑結(jié)構(gòu)對大分子的“篩濾”作用時，由于大分子物質(zhì)吸附能較高，所以大分子物質(zhì)更易被吸附。對于水體中的小分子有機物，分子量大的更易被活性炭吸附。
對于揮發(fā)性有機化合物，分子量越大，其去除率就越高，而可提取有機物則恰恰相反，其吸附效果是隨著分子量的減小而增強。這是由于揮發(fā)性有機化合物的極性較小，而可提取的有機化合物的極性比較大，由于活性炭本身的性質(zhì)，可以將其看做一個非極性吸附劑，所以更易吸附水中的非極性物質(zhì)而不易
催化劑提供一個高濃度的場所，有利于催化的進行[23.24]。
活性炭的其他應(yīng)用
隨著研究的逐漸深入，活性炭在其他領(lǐng)域出現(xiàn)一些特殊的應(yīng)用，它的開發(fā)和利用給我們的生活帶來了許多積極的效果。
①藥用、醫(yī)用:活性炭作為高吸附材料，可以吸附藥物，口服進入人體后緩釋藥物成分，降低服藥頻率;也可將活性炭用做劑和降血脂藥物等。如治療胃腸失調(diào)、腹部膿毒癥、血液過濾、血液滲析等用于吸附對于人體有害有毒的物質(zhì)。
②金屬的精選:如利用其與氫氧化鋁和氫氧化鐵混合物共同沉淀可以從海水中分離鈾。
③煙氣過濾凈化:香煙和煙斗的過濾嘴。
④分析技術(shù):如高真空技術(shù)中用來吸附痕量殘余氣體。⑤溫度控制:用來制造吸附恒溫器和獲取低溫。
⑥農(nóng)林種植:用于緩釋土壤中的農(nóng)肥和農(nóng)藥，改良土壤，調(diào)理土壤性能，提高土質(zhì)和地溫。
能源領(lǐng)域:用作儲氫材料，作為電池、超級電容器的電極材料。
活性炭比表面積吸附現(xiàn)象發(fā)生在固體的表面，物體吸附能力的強弱很大程度上取決于比表面積的大小。有很多分析方法可以用來測定比表面積，其中常用的是BET法。此外還有流通法、液相吸附法、潤濕熱法。除此之外，通過置射線小角散射也能測定比表面積，但是BET法還是在測定活性炭比表面積方法中常用的。應(yīng)用此法測定的活性炭的比表面積一般為1000m2/g。
活性炭的分類
根據(jù)制造方法、外觀形狀、用途功能以及孔經(jīng)大小的不同，可以將活性炭分為不同種類。從形態(tài)來看，可以分為顆?；钚蕴亢头蹱罨钚蕴?，而顆粒活性酸叉可分為無定形和定形兩大類;依據(jù)原料的不同，可以將活性炭分為焦木質(zhì)、石油、煤質(zhì)和樹脂活性炭;根據(jù)使用功能的不同又可以分為液體吸附、催化性能、氣體吸附活性炭;從制造方法來劃分，又分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)生活性炭。
從外觀形狀上分類。
活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)
①孔隙結(jié)構(gòu)的形態(tài)?；钚蕴康目紫妒窃诨罨^程中，基本微晶之間清除了各種含碳化合物和無序碳(有時也從基本微晶的石墨層中除去部分碳)之后產(chǎn)生的孔隙，孔隙的大小、形狀和分布等因制備活性炭的原料、炭化及活化的過程和方法等不同而有所差異，不同的孔隙結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮出相應(yīng)的功能。1960年杜比寧把活性炭的孔分為大孔(孔徑大于50nm)、中孔(或稱過渡孔，孔徑2~ 微孔 50nm)和微孔(孔徑小于2nm)三類，這個方案已被國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(International Union of Pure and Applied ，中孔 Chemistry，IUPAC)所接受。在活性炭中這三類大小不同的孔隙是互通的，呈樹 -大孔狀結(jié)構(gòu)。
活性炭的孔道結(jié)構(gòu) 通過高分辨透射電子顯微鏡研究表明，活性炭中的微孔是活性炭微晶結(jié)構(gòu)中彎曲和變形的芳環(huán)層或帶之間的具有分子尺寸大小的間隙?？紫兜男螤钍切螒B(tài)各異的，使用不同的研究方法發(fā)現(xiàn):有些是一端封閉的毛細管孔或兩端敞開的毛細管孔，有些孔隙具有縮小的入口(瓶狀孔)，還有一些是兩平面之間或多或少比較規(guī)則的狹縫狀孔、V形孔等。
杜比寧分類中大孔的內(nèi)表面能發(fā)生多層吸附，但在活性炭中，由于它的比例很小，所以大部分作為通路供吸附質(zhì)分子進入吸附部位，但它可以決定吸附速率，因此在實際應(yīng)用中也是很重要的。過渡孔在很多情況下和大孔相同，也是作為吸附質(zhì)的通路從而支配吸附速率，但是過渡孔的作用卻不是單純的，它還可以作為不能進入微孔的大分子的吸附部位?；钚蕴康奈阶饔么蟛糠质峭?br/>
間歇法的平板爐和連續(xù)法的回轉(zhuǎn)爐是生產(chǎn)氯化鋅法粉狀活性炭的主體設(shè)備、平板爐法具有設(shè)備簡單、投資少、上馬快等優(yōu)點，是國內(nèi)早期氯化鋅法活性炭的主體設(shè)備。但此法存在手工操作多、勞動強度大、環(huán)境污染嚴重等問題，導(dǎo)致了此法目前已被淘汰?；剞D(zhuǎn)爐法具有生產(chǎn)能力大、機械化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定等優(yōu)點，是目前國內(nèi)外氯化鋅法活性炭的主體設(shè)備，工藝難點在于尾氣處理和氯化鋅回收方面，國內(nèi)尚未有成熟的工藝，日本已實現(xiàn)環(huán)保排放達標生產(chǎn)。
1.工藝流程
連續(xù)法生產(chǎn)粉狀活性炭的工藝流程，一般由木屑篩選和干燥、氯化鋅溶液配制、配料(或浸漬)、炭活化、回收、漂洗(包括酸處理和水洗)、脫水、干燥與磨粉等工序組成。另外附設(shè)的廢氣處理系統(tǒng)，以回收煙氣中的氯化鋅和鹽酸，減少對環(huán)境的污染。常用的生產(chǎn)工藝流程見圖2-6 和圖2-7.
2工藝操作
(1)木屑的篩選與干燥為了產(chǎn)品的質(zhì)量和工藝操作穩(wěn)定，并降低超細顆粒在后續(xù)回收工段過濾流失導(dǎo)致的活化劑的浪費，用振動篩或滾筒篩對木屑進行初步篩選，選取0.425~3.35mm的木屑顆粒，除去雜物(如板皮、鐵展、泥砂、石塊等)，以免造成堵塞，增加回收、漂洗工序中的負荷、影響產(chǎn)品質(zhì)量。
篩選后的木屑含水率一般在45%~60%，此時水分過高會影響配料工序段化學(xué)活化劑的滲透，因此需要進一步干燥控制工藝需要的水分含量。北方由于氣候干燥，雨水少，一些中小工廠常利用自然風(fēng)干方法干燥木屑，木屑進行機械于燥時，一般在氣流式干燥器中或回轉(zhuǎn)干燥器中進行干燥。
活性炭活化溫度的影響
活化溫度是指活化時活化料的高溫度，是活性炭孔性能的重要影響因素之一。Saka 等[33]采用氯化鋅法活化橡子殼制備活性炭發(fā)現(xiàn)，在活化溫度分別為300℃、400℃、500℃和600℃時，得到活性炭的比表面積分別為98㎡801m2/g、988m2/g和1289m2/g。Sayg山等[34]采用葡萄工業(yè)加工剩余物為原料，以氯化鋅活化法制備了活性炭，研究表明活化溫度由400℃升到600元比表面積SBET、總孔隙體積Vr、中間層次的孔隙體積Vmes、平均孔徑D,別由819.40m2/g增加至1455m/g，0.556cm3/g增加至2.318cm/g.74.645增加至94.61%，2.71nm增加至6.81nm，但微孔容積Vme由25.36%降低至5.39%。由以上分析可知，氯化鋅法活性炭制備的較佳溫度為600℃，過高的話化溫度會導(dǎo)致已經(jīng)生成的孔塌陷，且氯化鋅的揮發(fā)量也會增加，不僅造成活就劑的浪費，生成成本提高，還導(dǎo)致嚴重的環(huán)境污染問題。
活化時間的影響
活化時間是指一定的活化溫度下的保溫時間，是活性炭質(zhì)量的重要影響素之一。Saygh等[35]采用番茄工業(yè)加工剩余物為原料，以氯化鋅活化法制備了活性炭，研究表明活化時間由0.5h升到1h，SBET、VT、V、D,分融522m2/g增加至1093m2/g，0.662cm/g增加至1.569cm/g.71%增加至92%，5.02nm 增加至5.92nm，但隨著活化時間的延長，由于已生成孔幕幕
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產(chǎn)品名：活性炭
濰坊活性炭-廠家企業(yè)-酸棗仁殼活性炭廠家
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山東郯城果殼活性炭源頭廠家-桃殼山楂殼杏殼
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產(chǎn)品名：果殼活性炭