活性炭的制备及其应用

活性炭的制备及其应用
一、介绍
活性炭，是一种广泛应用于化学、食品、环保、药品、水处理、冶金、电力等行业的特种材料。

它具有多孔、高比表面积、吸附
性能高、化学稳定性好、耐高温、耐腐蚀等特点。

活性炭的制备
和应用领域极为广泛，为了更好地利用这种材料，特在此对活性
炭的制备、性质和应用进行详细介绍。

二、制备方法
活性炭可以使用多种原料，包括木材、草、杏壳、椰壳、煤、
石油焦等。

制备活性炭的方法也各不相同，常见的主要有物理吸
附法、化学吸附法、热分解法等。

1. 物理吸附法
物理吸附法是指将原料材料由固体直接转换成气态，然后在高
温下去除其中的一些物质，留下对目标物质有良好吸附作用的多
孔固体。

该方法的原理是对原材料进行热解，使固体原材料气化，制备出具有强吸附性能的活性炭。

这种方法有较高的环保性，且
操作简单，但需要较高的能量投入和采用专业的设备。

2. 化学吸附法
化学吸附法也称蒸汽活化法，是将原料经过表面修饰后再放入加热设备中高温蒸汽流化床中进行脱水和裂化。

该方法可使原材料中的各种杂质被去除，脱水效果好，制备出具有高比表面积和微孔结构的活性炭。

但该方法需要加入大量的蒸汽，效率低且成本高。

3. 热分解法
热分解法是将原材料置于较高温度下打开，使它化学变化，通过燃烧或不燃烧加工原料制成碳质产物。

这种方法的成本较低，操作较为简单，但需要进行高温干燥，在生产上不太方便。

三、性质
活性炭的性质主要取决于原材料，加工方法和加工工艺。

活性炭的最大特点就是其巨大的表面积。

具体的表现就是在单位重量下拥有极大的外表面积、孔道面积、和内表面积。

因此，活性炭的特性也主要体现在吸附和筛选两个方面。

作为吸附体，活性炭有以下特点：
1. 可吸附大量有机物
由于其大的表面积可为其他材质所不能及，且具有良好的化学稳定性，因此活性炭的吸附作用得到了广泛的应用。

2. 可操作范围广
它的吸附作用能力可以从室温至接近零度下发生，也可以在高
温下持续运作。

3. 可回收使用
一些常见的活性炭水处理液尾部处理设备可定期清除直接回收，压缩后重新使用。

4. 用于水净化和水处理十分广泛
活性炭集吸附、化学处理和生物过滤于一体，使其在市政污水
处理、环保水净化以及饮用水净化等方面应用十分广泛。

作为筛选体，活性炭有以下特点：
1. 可筛选微粒
活性炭因其多孔性，在一定范围内可作为过滤材料，可筛选出
一定尺寸的微粒。

2. 高效
它因其孔及其高度的表面积，使得其筛选效率远高于其他材质。

四、应用领域
1. 食品工业
活性炭在食品工业中最常见的应用就是作为吸附剂来提高食品
的质量，例如去除苦味物质、改善口感等。

2. 医药行业
活性炭在医药行业中有很大的应用，例如作为药品的吸附剂，能够清除体内的毒素和废物，增强药效。

3. 环保行业
活性炭在环保行业中的应用也非常广泛，例如用于水处理，能吸附水中的有机物、金属离子和染料等。

4. 工业制药
活性炭在工业制药中的应用也非常广泛，例如可以用于生产氨苯、苯酚等工业原料。

5. 石油化工
石油化工行业中的催化剂，也是利用了活性炭的吸附、物理填充、分散表面等作用。

总之，活性炭在吸附、筛选等方面能够发挥出其独特的作用，具有广泛的应用前景。

当前，活性炭已经成为了人们生活和生产中不可缺少的一部分。