活性炭的应用技术

活性炭的应用技术null活性炭的应用技术活性炭的应用技术唐庆杰null基础篇活性炭的结构与性质活性炭的制造活性炭的再生活性炭的吸附特性应用篇气相吸附液相吸附在电子材料上的应用及其问题医疗用活性炭的使用及其问题活性炭作为催化剂和催化剂载体的应用及其问题活性炭的其他应用及其问题吸附塔的运转管理及其问题第一章活性炭的结构与性质第一章活性炭的结构与性质活性炭的种类原子性结构孔隙结构化学性质活性炭的实验方法从现场角度看粉炭活性炭的种类活性炭的种类炭材料的种类活性炭的分类炭材料的特点炭材料的特点传统性材...

null活性炭的应用技术活性炭的应用技术唐庆杰null基础篇活性炭的结构与性质活性炭的制造活性炭的再生活性炭的吸附特性应用篇气相吸附液相吸附在电子材料上的应用及其问题医疗用活性炭的使用及其问题活性炭作为催化剂和催化剂载体的应用及其问题活性炭的其他应用及其问题吸附塔的运转管理及其问题第一章活性炭的结构与性质第一章活性炭的结构与性质活性炭的种类原子性结构孔隙结构化学性质活性炭的实验方法从现场角度看粉炭活性炭的种类活性炭的种类炭材料的种类活性炭的分类炭材料的特点炭材料的特点传统性材料早在公元前8000年，人类就已经把炭物质作为燃料；公元前3000年，有色金属冶炼就开始用炭；公元2世纪，中国汉代已经开始用煤烟制墨；公元15世纪，出现以木炭为还原剂及燃料的高炉雏形；16世纪初，出现人类最早的炭素制品－耐火坩埚；16世纪中叶，出现铅笔；1842年，炭棒电极制成。从原始、粗糙的炭素材料发展到近代的、高质量的工业炭素材料，在世界上只有100多年的历史，在我国仅有30多年的历史。null多样性材料炭素材料在导电性、导热性方面与金属材料有相似之处；在耐热性、耐腐蚀性方面与陶瓷材料有共同性；在质量轻、具有还原性和分子结构多样性方面与有机高分子材料有相同之处。可见，炭素材料兼有金属、陶瓷和有机高分子三种主要固体材料的特性。别的材料无法取代的性质，如比弹性率、比强度高；减震率大；生物相容性好；具有自润滑性及中子减速能力。呈多晶体碳的生成过程和微晶的成长过程以及它们的集合状态的多样性，使炭素材料的性质易于变化null炭材料是不断发展的材料它既是传统材料，同时又具有许多符合时代要求的理化性质，这些优良的理化性质在很多领域得到广泛的应用。炭材料的制法、原料及用途炭材料的制法、原料及用途按活性炭的形状分类按活性炭的形状分类按活性炭的制造方法分类按活性炭的制造方法分类按活性炭的机能分类按活性炭的机能分类活性炭的主要用途活性炭的主要用途各种活性炭的物理性质分类各种活性炭的物理性质分类原子性结构原子性结构作为多孔性吸附剂而闻名的活性炭基本上是非结晶性物质，它由微细的石墨状微晶和将它们连接在一起的碳氢化合物组成。其固体部分之间的间隙形成孔隙，赋予活性炭所特有的吸附性能。作为多孔性吸附剂而已知的物质，除活性炭外，还有沸石。沸石是三元性的结晶，无论是固体性结构还是孔隙性结构，在理论上都容易说明，而活性炭要复杂得多。活性炭的结构除了有各种各样的不均一性外，还必须把各种动态因素考虑进去。可以说，活性炭是非常难对付的物质，同时也是非常有趣的物质。null比表面积、孔径分布的测定比表面积、孔径分布的测定分子吸附法－目前公认的最适于解析活性炭孔隙性能的方法；而在液氮温度为77K下的氮气吸附法，是最方便、最常用的方法，通过测定氮气的吸附等温线求活性炭的比表面积和孔径分布。重量法：直接用天平测定试样在吸附过程中的重量变化；优点：不需要考虑测定装置的死体积和温度分布；缺点：操作必须要由熟练的实验人员进行，测定装置也难以自动化。且石英弹簧价格昂贵，故该法已逐渐被淘汰。容量法：null容量法：将氮气从既定容积的储存器中导入试样部分，从压力的变化求出试样吸附的氮气量。优点：测定装置容易操作，通过装置高精度的压力传感器和电磁阀，容易实现自动化缺点：测定装置中的试样部分要处于液氮温度下，特别是对试样管内部，在液氮液面附近形成的温差所造成的影响必须加以修正；此外，测定的变数仅仅是压力，要从这一变数去求另一个变数吸附量，扩大了误差。活性炭的孔隙结构活性炭的孔隙结构活性炭具有多种机能的最主要原因在于其多孔性结构null微孔（孔隙直径小于2nm）拥有很大的比表面积，呈现出很强的吸附作用中孔（2－50nm）又叫中间孔，能用于添载触媒及脱臭用化学药品，随着所添载的化学药品种类的不同，具有不同的机能。大孔（直径大于50nm）通过让微生物及菌类在其中繁殖，使无机碳材料发挥出生物质机能。多孔性炭材料的孔隙大小与机能的关系多孔性炭材料的孔隙大小与机能的关系有代表性的活性炭的微孔与中间孔的孔径分布有代表性的活性炭的微孔与中间孔的孔径分布有代表性活性炭的孔隙结构特征有代表性活性炭的孔隙结构特征null在活化方法与孔径分布两者关系中,特征是氯化锌法活性炭比孔径大的水蒸气法活性炭的孔隙多。在活性炭的原料与孔径分布的关系中，椰子壳活性炭与煤质活性炭相比较，前者孔径集中分布在孔径小的地方。同样是煤质原料，用煤化程度比较低的褐煤和泥煤为原料生产出来的活性炭，具有形成比较多的中间孔的倾向。木炭的大孔分布特征随树种而变化，呈现出多样性。通常，针叶材木炭比阔叶材木炭的大孔容积大，因而密度小，硬度也小活性炭的工业分析活性炭的工业分析活性炭的工业分析是指对活性炭中挥发分及灰分的分析通常的活性炭在900℃以上制成，因而挥发分很少。同时，原料碳化物的挥发分受炭化温度的影响很大。随着炭化温度的上升，挥发分含量减少；但是，在500℃以下减少得快，500～700℃减少的速度变慢，700℃以上减少值很小。null炭化反应在500℃以下激烈地进行，在600～700℃基本结束。null灰分随炭化得率的降低而增加。灰分是选择活性炭原料的一个重要指标。原料中的无机成分在炭化过程中几乎不减少而残存在木炭中当原料中的灰分含量为1％时，若炭化得率为20％，则木炭中的灰分含量为？如用该木炭生产活性炭，假设活性炭的得率为50％，则活性炭中灰分含量将达到？活性炭的元素组成活性炭的元素组成大多数市售活性炭在元素组成方面，90％以上由碳组成，氧元素的含量为百分之几，其中一部分存在于灰分中，另一部分在碳的表面以羟基之类表面氧化物形式存在。 null氮与硫的含量，在植物类原料的场合通常非常少。在原料中含有蛋白质及硫化物的场合，在炭化及活化过程中，大部分氮和硫挥发掉，有时会微量残存在活性炭中。这种微量残存的氮原子，有时还会提高活性炭的催化活性。 null活性炭中的灰分，木质类活性炭的含量少。在煤质活性炭的场合，当原料煤的灰分多时，可达10％左右。原料灰分含量大的场合，最好先对原料进行脱灰处理再生产活性炭。当原料像谷壳那样含硅量多时，灰分难以测定，往往得到比实际灰分含量要大的测定结果。 null活性炭中所含的微量杂质必须尽可能的加以控制。最重要的杂质是砷。砷广泛存在于自然界中，使用椰子壳和木质类原料时必须注意。当土壤中砷浓度大时，原料中的含砷量也增加，用这种原料生产的活性炭砷含量就会超过规定。近来用各种废弃物为原料生产活性炭，有必要预先调查一下此类原料是否受到重金属的污染。炭材料表面的含氧官能团炭材料表面的含氧官能团炭材料表面的官能团主要是含氧官能团炭材料表面存在的有机官能团，可以通过傅里叶变换红外光谱（FT－IR）测定，已经搞清楚了活性炭显示出脂肪族结构、芳香族结构及羧基的吸收特性固体碳的表面氧化物的结构模型固体碳的表面氧化物的结构模型活性炭的性状在氧化过程中的变化活性炭的性状在氧化过程中的变化粉炭（粉状活性炭）粉炭（粉状活性炭）粉炭的原料：

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