活性炭的改性及应用进展

活性炭是经过加工所得的无定形炭，具有很大的 比表面积，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体 颗粒等有良好的吸附能力。活性炭具有较强的吸附性 和催化性能，主要是由于其具有独特的吸附表面结构 特性和表面化学性能所决定。活性炭制备原料充足且 安全性高，耐酸碱、耐热、不溶于水和有机溶剂、易再 生等优点，是一种环境友好型吸附剂，已经广泛应用 于化工、环保、食品加工、冶金、药物精制、军事化学防 护等各个领域 。 1 活性炭的空隙结构 活性炭具有多种机能的最主要原因在于其多孔 性结构，并且不同的孔径能够发挥出与其相应的机 能。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（直径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，能具有不同的机能。大 孔（直径大于50nm）通过让微生物及菌类在其中繁 殖，使无机的碳材料能发挥生物质机能[1]。 影响活性炭性能的主要因素有比表面积大小、孔 容和孔径分布。一般比表面积、孔容越大，其吸附能力 越强。大孔是吸附质分子的通道；中孔既是吸附质分 子的通道，支配着吸附速度，又在一定相对压力下发 生毛细凝结，吸附有些不能进入微孔的分子；微孔对吸附量 起支配作用。活性炭孔径分布越集中，性能就越好。 2 活性炭的表面化学改性 为了使活性炭具有特殊性能和用途，通常对其孔 结构进行调整，对表面基团进行改性。活性炭材料吸 附表面化学性质的改性可以通过表面氧化改性、表面 还原改性以及负载金属改性等。 2.1 表面氧化改性 表面氧化改性是指利用合适的氧化剂在适当的 温度下对活性炭材料表面的官能团进行氧化处理，从 而提高材料表面含氧官能团的含量，增强材料表面的 亲水性。常用的氧化剂主要有HNO3、HClO和H2O2等。 Morwski等采用硝酸对酚基合成碳材料进行处理，处理后 的活性炭材料对三卤甲烷的吸附性能大幅度提高[2]。 以硝酸氧化为例，经过硝酸氧化可显著增加其表 面酸性基团的含量。用HNO3氧化的活性炭在300－ 400℃下进行热处理，其表面可产生较多的酸性基 团，获得较高的阳离子交换量，对重金属离子Cr（Ⅲ） 有很好的吸附交换能力。但用浓硝酸氧化，由于活性 炭表面酸性基团增多，亲水性增强，所以不利于活性 炭对水中苯酚、苯胺、腐殖酸等有机物的吸附。 2.2 表面还原改性 表面还原改性是指通过还原剂在适当的温度下 对活性炭材料表面官能团进行还原改性，从而提高含 氧碱性基团的比含量，增强表面的非极性，这种活性 炭材料对非极性物质具有更强的吸附性能。活性炭材 料的碱性主要是由于其无氧的Lewis碱，可以通过在 还原性气体 H2或N2等惰性气体下高温处理得到碱 性基团含量较多的活性炭材料。高尚愚等利用H2改 性活性炭材料，改性后的活性炭材料孔隙性能没有明 显的变化，但是由于表面含氧官能团，特别是含氧酸 性官能团显著减少，使活性炭对苯酚的吸附能力提高 近2.5倍。 2.3 负载金属改性 活性炭材料作为一种特殊的材料载体，不仅因为 其具有很大的比表面积、规则的孔径分布，以及丰富 的表面官能团，而且由于活性炭材料具有很好的物理 活性炭的改性及应用进展 （大厂县第七中学，河北 廊坊 101700） 程淑云 [摘 要]综述了活性炭改性的研究进展，介绍了活性炭材料在各个方面的应用，指出活性炭材料的发展前景。 [关键词]活性炭；改性；应用进展 [中图分类号]TQ424.1 [文献标识码]A [文章编号]1003-5095(2007）06-0048-02 [收稿日期]2007-04-04 [作者简介]程淑云（1969-），女，教师，主要从事化学教育和 研究工作。 第30卷第6期 2007年 06月 Vol.30No.6 Jun.2007 化学稳定性，使它成为一种理想的催化剂载体。此外， 从一些贵金属催化剂的回收再生考虑，活性炭材料作为催 化剂载体由于可以燃烧完全，使贵金属的回收成本很低。 3 活性炭的应用 活性炭具有不同的孔隙结构，不同的孔隙结构具 有不同的机能，表1中归纳了活性炭结构、机能及利 用 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 [3]。 表1 活性炭材料的结构、机能及利用方法 活性炭材料结构 机能 利用方法 4 结束语 活性炭作为吸附剂的应用范围极广，以食品工 业、化学工业和医药工业等为主的许多工业领域中常 常使用。最近，还研究开发出高比表面积的活性炭， 而且活性炭的形状除了粉末状与颗粒状以外，工业上 已经能够生产出纤维状、蜂巢状及薄膜状的多种形状 的活性炭了。 以“吸附技术”的形态进行科学研究是从18世纪 后期开始的；工业性使用是从19世纪末开始的；而进 一步作为吸附现象及化学机械装置进行解析，还是最 近30年左右的事情。特别是最近进行的活性炭新用 途的开发研究工作，将新的应用面正在不断地开发出 来。 [参 考 文 献] [1] [2] [3] 上下水处理、工厂废水处理、工业药品的 精制、食品的脱色、净水器、废气处理、脱 臭、防毒面具、香烟过滤嘴、净化土壤 溶剂回收、汽车用防止汽油挥发装置、调 节湿度、防止结露水 从空气中分离氮气、氢气的精制、二氧化 碳气的回收、乙烯的回收、调整白酒的香 味、回收贵重金属 吸附型血液净化器、引发尿毒症物质的吸 附剂、透析液的再生 催化剂及药剂的载体 生物活性炭及生物木炭、生物反应装置、 生物脱臭 绝热耐火板、隔音板 吸附 吸附脱附 分离筛分 解毒 担载 担载微生物 绝热、隔音 研磨 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 漆器的研磨、印刷的铜板及锌板的研磨、景 泰蓝的研磨及装饰 微孔及中间孔 大孔 谢志刚，刘成伦．活性炭的制备及其应用进展[J]．工业水处理， 2005，（7）：10-12． 程玉良．活性炭材料的改性及其应用[J]．中国科技信息，2005， （19）：66-67． 立本英机（日）．活性炭的应用技术[M]．江苏：东南大学出版社， 2002：12-14． TheCharacterandProgressinApplicationofActivatedCarbon CHENGShu-yun (SeventhHighSchoolofDachangCounty，Langfang 101700，China) Abstract:Thepapersummarizedtheprogressofmodifyingactivatedcarbon,andintroducedtheapplicationofactivated carbon.Atlasttheapplicationtrendofactivatedcarbonarepointedout. Keywords:activatedcarbon;modification；application 桂酸酯、甘油、尿素、对羟基苯甲酸酯溶于蒸馏水中， 充分搅拌使其溶解。 将二者充分搅拌使其乳化，大约搅拌5h,加入 香精继续搅拌1h即得。 3.2 使用方法 将少量本品涂抹于长粉刺处，经3－4周的使用， 粉刺即可痊愈。经试验证实总有效率达95%。 4 分析及检验 该化妆品的色泽、香气、外观符合国标 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 。 按国标GB/T1353.1-2000规定进行pH测定， 其pH值6.0符合要求。 耐热性稳定性 48℃，24h,恢复至室温后无油 水分离现象。 色泽稳定性 储存若干时间后，未见色泽变化。 耐寒稳定性 -5－15℃，24h恢复至室温后无 油水分离现象。 离心试验 2000－4000r/min,30min后不分 层（含不溶性粉质颗粒沉淀物除外）。 5 结 论 本剂采用薏米提取药物为主剂，添加维生素A酸 和红霉素为铺助药物，具有抗菌、止痒、溶解毛孔的角 质层作用。 本剂疗效明显，经临床验证，治愈率可达95%以 上。而且无任何副作用。 本剂还可以做面霜，起养护皮肤的作用。 [参 考 文 献] [1] [2] [3] 王 箴.化工词典[M].北京：化学工业出版社，1979. 陈三斌.180种精细化工产品配方与制造 [M].北京：金盾出版社， 2002. 赵惠恋.化妆品与合成洗涤剂检验技术[M].北京：化学工业出版社， 2005. （上接第47页） ·49·第6期 程淑云：活性炭的改性及应用进展