常用吸附剂的结构性能和改性PPT课件
合集下载
《吸附树脂及其应用》课件
反向悬浮聚合制备法
总结词
在反向悬浮聚合制备法中，单体和分散剂的混合物被分散在水中，而不是水被分散在单 体中。
详细描述
与悬浮聚合制备法不同的是，反向悬浮聚合制备法中，单体和分散剂的混合物被分散在 水中，而不是水被分散在单体中。这种制备方法需要使用大量的分散剂和搅拌设备，以 使单体颗粒更加均匀地分散在水中。聚合反应完成后，得到的吸附树脂颗粒可以直接用
吸附分离技术的创新
新型吸附分离技术如膜吸附、光热吸附等逐渐应用于实际生产中，提高了吸附分 离效率和效果。
吸附树脂的性能优化
01
吸附剂性能的改进
通过改进吸附剂的孔结构、表面性质等，提高其 吸附容量、选择性及动力学性能。
02
复合型吸附剂的开发
将不同材料的优点结合，开发出具有优异性能的 复合型吸附剂。
环境友好型吸附树脂的开发
低毒或无毒的合成方法
研究开发低毒或无毒的合成方法，降低吸附树脂对环境的污 染。
可生物降解的吸附树脂
研究开发可生物降解的吸附树脂，使其在使用后能够被微生 物分解，减少对环境的长期影响。
吸附树脂在实际应用中的挑战与解决方案
应对复杂物料的挑战
在实际应用中，吸附树脂常常需要处理复杂的物料体系，如高浓度、高温、高粘度等。为应对这些挑 战，需要开发出具有更强适应性的吸附树脂。
《吸附树脂及其应用 》ppt课件
目录
• 吸附树脂简介 • 吸附树脂的制备方法 • 吸附树脂的应用领域 • 吸附树脂的性能表征 • 吸附树脂的未来发展与挑战
01
吸附树脂简介
吸附树脂的定义
吸附树脂是一种具有特定孔结构和吸附性能的高分子材 料，通常由聚合物或共聚物通过交联、溶胀或悬浮聚合 等方法制成。
常用吸附剂 活性炭ppt课件
• 这些特点使其在催化剂载体、储氢材料、超级电容、锂离子二次电池 和隐形材料等领域都得到广泛的研究。
• 制备方法：气相氧化法、液相氧化法和固相氧化法。 • 无论那一种方法，都是将碳纳米管经活化处理及后处理得到活性炭纳
米管。
.
4 应用实例
（三）活性炭纤维
• 活性炭纤维（ACF）是继粉末活性炭（PAC）和粒状活性炭（GAC） 之后的第三代活性碳材料。
.
1 简介
活性炭又称活性炭黑。是黑 色粉末状或颗粒状的无定形 碳。活性炭主成分除了碳以 外还有氧、氢等元素。活性 炭在结构上，由于微晶碳是 不规则排列，在交叉连接之 间有细孔，活化时会产生碳 组织缺陷，因此它是一种多 孔性含碳物质，具有很强的 吸附能力。它不仅可以作为 吸附剂，还可以作为脱色剂 和催化剂载体，使它在化学 工业、国防工业、环境保护、 食品工业等方面得到了广泛 的应用。
.
4 应用实例
（一）活性炭微球
• 球形活性炭是20世纪70年代后期由日本、美国、联邦德国和苏联等工业 发达的国家研制开发成功的一种高档活性炭新品种，80年代后后期逐渐 进入工业化阶段。
• 球形活性炭具有均匀的球形外表，表面光滑、力学强度高、比表面积大、 耐磨损、耐腐蚀，长期使用掉屑少，产品杂质含量低等优点。
.
2 制备工艺流程
2.2.1、影响炭活化的主要因素 • (1) 活化温度的影响 • 活化是炭和活化剂在高温下进行的反应。随着温度的升高，
反应速度加快，活化速率加大，但是太高易造成不均匀活 化。在不同的活化温度下，生产的活性炭孔结构不同。活 化温度过高，微孔减少，吸附力下降。一般水蒸气活化法 的活化温度控制在800-950℃，烟道气的活化温度控制在 900-950℃，空气的活化温度控制在600℃左右。
• 制备方法：气相氧化法、液相氧化法和固相氧化法。 • 无论那一种方法，都是将碳纳米管经活化处理及后处理得到活性炭纳
米管。
.
4 应用实例
（三）活性炭纤维
• 活性炭纤维（ACF）是继粉末活性炭（PAC）和粒状活性炭（GAC） 之后的第三代活性碳材料。
.
1 简介
活性炭又称活性炭黑。是黑 色粉末状或颗粒状的无定形 碳。活性炭主成分除了碳以 外还有氧、氢等元素。活性 炭在结构上，由于微晶碳是 不规则排列，在交叉连接之 间有细孔，活化时会产生碳 组织缺陷，因此它是一种多 孔性含碳物质，具有很强的 吸附能力。它不仅可以作为 吸附剂，还可以作为脱色剂 和催化剂载体，使它在化学 工业、国防工业、环境保护、 食品工业等方面得到了广泛 的应用。
.
4 应用实例
（一）活性炭微球
• 球形活性炭是20世纪70年代后期由日本、美国、联邦德国和苏联等工业 发达的国家研制开发成功的一种高档活性炭新品种，80年代后后期逐渐 进入工业化阶段。
• 球形活性炭具有均匀的球形外表，表面光滑、力学强度高、比表面积大、 耐磨损、耐腐蚀，长期使用掉屑少，产品杂质含量低等优点。
.
2 制备工艺流程
2.2.1、影响炭活化的主要因素 • (1) 活化温度的影响 • 活化是炭和活化剂在高温下进行的反应。随着温度的升高，
反应速度加快，活化速率加大，但是太高易造成不均匀活 化。在不同的活化温度下，生产的活性炭孔结构不同。活 化温度过高，微孔减少，吸附力下降。一般水蒸气活化法 的活化温度控制在800-950℃，烟道气的活化温度控制在 900-950℃，空气的活化温度控制在600℃左右。
第8章 高分子吸附剂
第八章 高分子吸附剂
• 第一节 吸附性高分子概述 根据吸附性高分子材料的性质和用途,主要分为以下
几类: 1)非离子型高分子吸附树脂 这种树脂中不含有特殊
的离子和官能团,吸附主要依靠分子间的范德华力， 对非极性和弱极性的有机化合物有特殊吸附作用。 分析化学和环境保护领域应用。
2）吸水性的高分子吸附剂 具有亲水性的网状分子 结构，并可以被水以较大倍数溶胀，具有较大吸 收和保持水分的能力。土壤保湿 生理卫生用品
离子型吸附树脂应该满足一下基本 要求
• 良好的耐溶剂性质 • 良好的稳定性 • 良好的机械性能 • 具有一定的离子交换容量 • 对特定离子有选择性吸附能力 • 具有较大的比表面积、适宜的孔径和孔隙
率。
阳离子型吸附树脂
阳离子型离子交换树脂的应用
• 脱除阳离子 • 进行离子交换 • 在酸催化反应方面的应用
团 • 聚合物应该具有较高的分子量。
高吸水性树脂的作用机制
1、首先由于树脂内亲水性基团的作用，水作 为溶胀剂将树脂溶胀。
2、进入体系内部的水将树脂的可解离基团水 解离子化，这样在体系内外由于离子浓度 差别产生渗透压，渗透压的作用促使更多 水分子通过界面进入体系内部。
3、水的表面张力和聚合物网络共同作用，吸 水后体系形成类似凝胶状结构，吸收的水 分呈固化状态。
高吸水树脂的应用
• 在农业方面的应用 • 在建筑和环保方面的应用 • 其他
• 第二节 非离子型吸附树脂 非离子型吸附树脂主要是指在分子结构中不包含离子性基团，
主要依靠分子间的范德华力进行吸附的高分子树脂。
一、聚苯乙烯—二乙烯苯交联树脂 苯环易于改性，为了降低溶解性，提高空隙率和机械强度，
交联。多孔性和表面吸附性。
1、结构特点和吸附性质 交联度，溶胀，机械强度，空隙度。
• 第一节 吸附性高分子概述 根据吸附性高分子材料的性质和用途,主要分为以下
几类: 1)非离子型高分子吸附树脂 这种树脂中不含有特殊
的离子和官能团,吸附主要依靠分子间的范德华力， 对非极性和弱极性的有机化合物有特殊吸附作用。 分析化学和环境保护领域应用。
2）吸水性的高分子吸附剂 具有亲水性的网状分子 结构，并可以被水以较大倍数溶胀，具有较大吸 收和保持水分的能力。土壤保湿 生理卫生用品
离子型吸附树脂应该满足一下基本 要求
• 良好的耐溶剂性质 • 良好的稳定性 • 良好的机械性能 • 具有一定的离子交换容量 • 对特定离子有选择性吸附能力 • 具有较大的比表面积、适宜的孔径和孔隙
率。
阳离子型吸附树脂
阳离子型离子交换树脂的应用
• 脱除阳离子 • 进行离子交换 • 在酸催化反应方面的应用
团 • 聚合物应该具有较高的分子量。
高吸水性树脂的作用机制
1、首先由于树脂内亲水性基团的作用，水作 为溶胀剂将树脂溶胀。
2、进入体系内部的水将树脂的可解离基团水 解离子化，这样在体系内外由于离子浓度 差别产生渗透压，渗透压的作用促使更多 水分子通过界面进入体系内部。
3、水的表面张力和聚合物网络共同作用，吸 水后体系形成类似凝胶状结构，吸收的水 分呈固化状态。
高吸水树脂的应用
• 在农业方面的应用 • 在建筑和环保方面的应用 • 其他
• 第二节 非离子型吸附树脂 非离子型吸附树脂主要是指在分子结构中不包含离子性基团，
主要依靠分子间的范德华力进行吸附的高分子树脂。
一、聚苯乙烯—二乙烯苯交联树脂 苯环易于改性，为了降低溶解性，提高空隙率和机械强度，
交联。多孔性和表面吸附性。
1、结构特点和吸附性质 交联度，溶胀，机械强度，空隙度。
吸附剂
吸附剂（吸收剂）用以选择性吸附气体或液体混合物中某些组分的多孔性固体物质称吸附剂。
吸附剂通常制成球形、圆柱形或无定形的颗粒或粉末。
优良吸附剂应具有的特性主要是单位质量吸附剂具有较大的表面积，对吸附质具有较大的吸附能力（即平衡吸附量大）。
并且具有良好的选择性，即能优先吸附混合物中某些组分。
此外，还要求容易再生（即平衡吸附量对温度或压力的变化敏感），具有足够的强度和耐磨性等。
常用的吸附剂有：①活性白土、硅藻土等天然物质。
常用于油品和糖液的脱色精制；②活性炭。
由各种含炭物质经炭化和活化处理而成，耐酸碱但不耐高温，吸附性能良好，多用于气体或液体的除臭、脱色、以及溶剂蒸气回收和低分子烃类的分离；③硅胶。
由硅酸钠水溶液脱钠离子制成的坚硬多孔的凝胶颗粒，能大量吸收水分，吸附非极性物质量很少，常用于气体或有机溶剂的干燥以及石油制品的精制；④活性氧化铝。
由氧化铝的水合物加热脱水制成的多孔凝胶和晶体的混合物，常用于气体和有机物的干燥；⑤合成沸石。
又称分子筛，人工合成的硅铝酸盐，具有均匀的孔径，热稳定性高，选择性好，用于气体和有机溶剂的干燥及石油馏分的吸附分离等；⑥合成树脂。
具有巨型网状结构，常用的有非极性树脂，如苯乙烯-二乙烯基苯共聚体；极性树脂，如聚甲基丙烯酸酯，用于废水处理、维生素的分离、药剂的脱色和净制等。
1、吸附分离应用背景：吸附操作在化工、轻工、炼油、冶金和环保等领域都有着广泛的应用。
如气体中水分的脱除，溶剂的回收，水溶液或有机溶液的脱色、脱臭，有机烷烃的分离，芳烃的精制等。
2、吸附的定义及概念：固体物质表面对气体或液体分子的吸着现象称为吸附。
其中被吸附的物质称为吸附质，固体物质称为吸附剂。
3、吸附机理的分类：根据吸附质和吸附剂之间吸附力的不同，吸附操作分为物理吸附与化学吸附两大类。
⑴、物理吸附或称范德华吸附：它是吸附剂分子与吸附质分子间吸引力作用的结果，因其分子间结合力较弱，故容易脱附，如固体和气体之间的分子引力大于气体内部分子之间的引力，气体就会凝结在固体表面上，吸附过程达到平衡时，吸附在吸附剂上的吸附质的蒸汽压应等于其在气相中的分压。
水质工程学吸附全解课件
06
吸附过程的经济技术评估与 案例分析
经济技术评估方法与指标
评估方法
吸附过程的经济技术评估主要包 括生命周期成本分析、投资回报 率分析、成本效益分析等。
评估指标
主要的评估指标包括每吨水的处 理成本、设备运行效率、设备维 护费用、设备使用寿命等。
吸附工艺的经济技术评估
工艺选择
根据原水水质、处理要求和场地条件 等因素，选择合适的吸附工艺，并进 行技术经济比较。
03
吸附平衡与动力学
吸附平衡
01
02
03
定义
吸附平衡是指在水处理过 程中，吸附剂与水中污染 物通过相互作用达到动态 平衡的状态。
平衡机制
吸附平衡主要受污染物在 水中的溶解度、吸附剂的 表面性质、以及水中的pH 值等因素影响。
吸附等温线
描述了在不同温度和压力 条件下，吸附剂对污染物 的吸附量与溶液中污染物 浓度的关系曲线。
03
固定床吸附设备
利用固定床层进行吸附，适用于大流量、低 浓度污染物的处理；
05
02
物理吸附设备
利用吸附剂的多孔性和高比表面积，通过物 理吸附去除水中的污染物；
04
按结构
可分为固定床吸附设备和移动床吸附 设备；
06
移动床吸附设备
利用移动床层进行吸附，适用于高浓度污染物 的处理。
常用吸附工艺流程
01
02
03
04
原水进入吸附塔前，需进行预 处理，以去除大颗粒物和悬浮
物；
预处理后的水进入吸附塔，与 吸附剂接触，污染物被吸附；
吸附后的水经过排放口排出， 或进行后续处理；
吸附剂可通过空气吹脱或水洗 脱方式进行再生。
吸附塔的设计与优化
吸附剂性能
吸附剂的吸湿性能评价摘要吸附剂的吸湿性能直接影响空调系统的运行情况。
在现代建筑中，暖通空调系统是耗能大户。
当今，资源和能源极度紧缺，改良传统的吸附剂，开发高效、高性能的复合吸附剂成为一大研究课题。
关键词：吸附剂除湿性能在现代建筑中，暖通空调系统是耗能大户。
除湿空调系统主要存在投资高、设备体积大和制冷功率低等问题。
除湿空调技术的研究主要集中在除湿器种类、除湿器结构和除湿系统运行模式3个方面，而这些研究则依赖于除湿吸附剂种类和性能。
因而，开发用于除湿空调系统的高效吸附剂，提高除湿空调系统制冷能力，减小设备体积，降低系统投资，已成为加速除湿空调商品化进程的关键。
在空气调节中，吸附剂类型包括固体吸附剂和液体除湿剂，下面将对其除湿性能作出具体评价。
1 固体吸附剂常用的固体吸附剂可分为“极性吸附剂”和“非极性吸附剂”。
极性吸附剂具有亲水性，主要有硅胶、多孔活性铝、沸石等铝硅酸盐类吸附剂。
非极性吸附剂具有憎水性，主要有活性炭等。
还有许多高分子材料对水蒸气具有良好的吸附性，通常称为“高分子胶”。
1.1 硅胶硅胶是一种性能良好的除湿剂，但当其吸附大量水分后易破裂，且不耐高温，严重影响除湿效果。
经专家研究，经金属离子掺杂改性，可以使硅胶BET比表面积、孔容、平均孔径明显增大，吸附性能明显增强。
这是因为对于中孔结构，孔径越大，水蒸气分子的扩散阻力就越小，吸附速率就越快，同时大孔径也有利于吸附放出的热量扩散到环境中，从而有利于吸附过程的进行。
1.2 高分子胶有机高分子吸湿材料是新型的功能高分子材料，它最初是由高吸水性树脂发展而产生的。
它具有优异的吸湿、保湿性能，是一种经过化学与物理方法改性的水性树脂，以分子中的亲水基团来吸收水分。
丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物是一类用途广泛的多功能高分子化合物，因各自含羧酸基(-COOH)和酰胺基(-CONH)这样的强吸湿基团，多种亲水基的协同作用，使得吸湿性能优于其相应的均聚物和传统的无机吸湿材料硅胶和分子筛，添加的部分尿素起到“致孔剂”作用，使得材料表面出现孔洞，增加了有效吸湿比表面积，故被作为有机高分子吸湿材料的重要一类。
《有机吸附剂》课件
应用领域
气体分离与纯化
用于工业气体分离、空气净化、气体纯 化等，如天然气、氢气、氮气的分离和
纯化。
固体物质的分离与回收
用于废物处理、资源回收和矿物提取 等领域，如从废弃物中提取有用物质
、重金属的回收等。
液体分离与纯化
用于水处理、工业废水处理、食品饮 料加工等领域，如脱盐、脱色、除味 等。
化学反应催化剂
物理法
01
总结词
通过物理手段将有机物质转化为吸附剂的方法。
02 03
详细描述
物理法通常涉及到利用物理手段，如加热、加压、搅拌等 ，将有机物质转化为具有吸附性能的物质。这种方法制备 的吸附剂通常具有较好的机械稳定性和化学稳定性，适用 于一些特定的应用场景。
优缺点
物理法具有操作简单、能耗低等优点，但也存在制备过程 不易控制、产物性能不稳定等缺点。
选择性
总结词
选择性是有机吸附剂的另一个重要性能指标，它表示吸附剂对某一特定溶质的吸附能力相对于其他溶质的优越程 度。
详细描述
选择性好的吸附剂能够高选择性地吸附目标溶质，而对其他溶质的吸附较小。选择性的高低与吸附剂的表面化学 性质、孔结构以及溶质分子的大小、极性、官能团等特性有关。
再生性
总结词
再生性表示有机吸附剂在使用后能够通过特定方法恢复其吸附性能的能力。
详细描述
良好的再生性能可以降低吸附剂的更换成本和废弃物处理成本，同时也有利于实现吸附剂的循环使用 ，减少对环境的影响。再生方法包括热处理、化学处理、溶剂处理等，具体方法的选择取决于吸附剂 的种类和性质。
05
有机吸附剂的未来发展
新材料开发
高效能有机吸附剂
研发具有高吸附容量、快速吸附 和解吸速度的新型有机吸附剂， 以满足不断增长的需求。
《吸附功能材料》课件
密度是材料质量与体积的比值，硬度 表示材料抵抗外力压入的能力，热导 率表示材料导热性能的好坏，热膨胀 系数表示材料受热后膨胀的程度。
化学性质
化学性质包括稳定性、耐腐蚀性、抗 氧化性等，这些性质决定了吸附功能 材料在不同环境下的应用范围。
稳定性是指材料在化学反应中保持稳 定的能力，耐腐蚀性是指材料抵抗化 学腐蚀的能力，抗氧化性是指材料在 空气中抵抗氧化的能力。
通过吸附技术的回收利用，实现资源的循环利用，降低能源消耗 和废弃物排放。
推动产业绿色发展
加强吸附功能材料在环保和可持续发展领域的应用研究，推动相 关产业的绿色发展。
05
吸附功能材料在环境治理中的应用
水处理
总结词
吸附功能材料在水处理中发挥重要作用，能够有效去除水中的有害物质。
详细描述
吸附功能材料可以用于处理工业废水、生活污水和饮用水等，通过吸附、过滤 和离子交换等手段，去除水中的重金属离子、有机物、细菌和病毒等有害物质 ，达到净化水质的效果。
VS
详细描述
通过使用吸附功能材料，如活性炭、沸石 等，对土壤中的重金属离子、农药残留和 石油烃等有害物质进行吸附和转化，降低 土壤污染程度，恢复土壤生态功能。
06
吸附功能材料的前沿研究
新型吸附材料的探索
新型吸附材料的种类
目前新型的吸附材料主要包括活性炭、沸石、硅胶、金属氧化物等，这些材料具有高比表面积、多孔结构等特点 ，能够提供更大的吸附容量。
活性炭的吸附性能与其制造方法和表面化学性质密切相关，可以通过物理或化学活 化法进行制备。
活性炭广泛应用于空气净化、水处理、脱硫脱硝等领域，具有高效、安全、环保等 优点。
沸石分子筛
沸石分子筛是一种结晶态的铝硅酸盐材料，具有规则的孔 道结构和可调的酸性中心，能够根据分子大小和形状选择 性地吸附和分离气体、液体和离子。
化学性质
化学性质包括稳定性、耐腐蚀性、抗 氧化性等，这些性质决定了吸附功能 材料在不同环境下的应用范围。
稳定性是指材料在化学反应中保持稳 定的能力，耐腐蚀性是指材料抵抗化 学腐蚀的能力，抗氧化性是指材料在 空气中抵抗氧化的能力。
通过吸附技术的回收利用，实现资源的循环利用，降低能源消耗 和废弃物排放。
推动产业绿色发展
加强吸附功能材料在环保和可持续发展领域的应用研究，推动相 关产业的绿色发展。
05
吸附功能材料在环境治理中的应用
水处理
总结词
吸附功能材料在水处理中发挥重要作用，能够有效去除水中的有害物质。
详细描述
吸附功能材料可以用于处理工业废水、生活污水和饮用水等，通过吸附、过滤 和离子交换等手段，去除水中的重金属离子、有机物、细菌和病毒等有害物质 ，达到净化水质的效果。
VS
详细描述
通过使用吸附功能材料，如活性炭、沸石 等，对土壤中的重金属离子、农药残留和 石油烃等有害物质进行吸附和转化，降低 土壤污染程度，恢复土壤生态功能。
06
吸附功能材料的前沿研究
新型吸附材料的探索
新型吸附材料的种类
目前新型的吸附材料主要包括活性炭、沸石、硅胶、金属氧化物等，这些材料具有高比表面积、多孔结构等特点 ，能够提供更大的吸附容量。
活性炭的吸附性能与其制造方法和表面化学性质密切相关，可以通过物理或化学活 化法进行制备。
活性炭广泛应用于空气净化、水处理、脱硫脱硝等领域，具有高效、安全、环保等 优点。
沸石分子筛
沸石分子筛是一种结晶态的铝硅酸盐材料，具有规则的孔 道结构和可调的酸性中心，能够根据分子大小和形状选择 性地吸附和分离气体、液体和离子。
吸附原理ppt课件ppt课件
.
8
小结
一、吸附原理 化学吸附、物理吸附
二、常用吸附剂 活性炭、活性氧化铝、硅胶、沸石分子筛、 吸附树脂、金属有机骨架材料
.
9
作业 1、比较物理吸附与化学吸附
预习 1 、影响吸附的因素 2 、吸附工艺的设计
.
10
THANKS
谢谢聆听
.
11
自来水脱氯、空气净化器
活性氧化铝：做催化剂的载体处理汽车尾气、废水的处理重金属离子、
饮用水去氟、水体除磷
硅胶：
用作干燥剂、催剂载体、气体和液体净化剂等
沸石分子筛：用作干燥剂，可以吸附废气中的SO2和NOx
吸附树脂： 吸附水溶液中的有机物（非离子型）、
水质软化（钙、镁），可再生利用
.
7
新型多孔材料 MOFs空间结构——高比表面积、大孔容
✓ 大多数固体比液体具有更高的表面能。 ✓ 剩余表面能---吸附质浓集
周围介质中其它的物质粒子
受力不均匀
固体表面上的原子或 分子，不可移动。
不平衡力场得到某种程度的补偿
.
4
（1）形成吸附原因
✓一定T、p，被吸附的量随吸附面积的增加而加大。比表面很大的 物质，往往有良好的吸附性能。
如：粉末状或多孔性物质
气体（吸附质）
脱附 吸附
界面
固体（吸附剂）
.
5
2020-05-22
物理吸附与化学吸附的比较
理化指标 作用力 吸附热 可逆性 吸附层
吸附速率
物理吸附 范德华力 接近于液化热
可逆 多层吸附 快，活化能小
化学吸附 化学键力 接近于化学反应热
不可逆 单分子层吸附 慢，活化能大
.
6
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
常用吸附剂的结构性能和改性
1. 密度 2. 比表面积 3. 孔体积 4. 平均孔半径 5. 孔径分布 6. 粒度
一、密度
体积的定义 密度的定义
1. 堆密度（packing density） 2. 颗粒密度（apparent density） 3. 骨架密度（True density）
二、比表面积（specific surface area）
1. 不润湿 2. 力平衡分析 3. 压汞仪
五、孔径分布（pore radius distribution）
压汞法（mercury penetration methods）
4. 孔径分布测定要点 5. 数据处理
五、孔径分布（pore radius distribution）
迎头色谱法
六、粒度（particle size）
属无定形结构，化学分子式为SiO2·xH2O 硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。
1. 大孔硅胶、 2. 粗孔硅胶、 3. B型硅胶、 4. 细孔硅胶
一、硅胶（silica gel）
硅胶的制备方法
1. 化合：水玻璃→硅酸 2. 胶凝：gelling 3. 老化:脱水形成Si-O-Si键 4. 洗涤 5. 氨水浸泡：扩孔过程、变硬 6. 干燥 7. 活化
吸附树脂是以吸附为特点，具有多孔立体结构的树脂吸 附剂。它是最近几年高分子领域里新发展起来的一种多 孔性树脂，容易再生，可以反复使用。
制备原理
由二乙烯苯等单体，在甲苯等有机溶剂存在下，通过悬浮共 聚法制得的鱼籽样的小圆球。
二、活性氧化铝
制备方法
二、活性氧化铝
孔结构：
1. 类型 氧化铝
质量指标（化工部标准： HG/T 3927-2007）
三、活性炭（activated carbon）
活性炭作为人造材料，是在1900年和1901年才发明的。 发明者Raphael von Ostrejko 取得
1. 英国专利B.P.14224(1900)； 2. 英国专利B.P.18040（1900）； 3. 德国专利Ger.P.136792（1901）。
活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。 活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。 活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接 之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一 种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。
筛分分析法 显微镜法
六、粒度（particle size）
沉降平衡分析法
1. 扭力天平 2. 数据处理
原粒子大小的测定
1. 硅胶（silica gel） 2. 活性氧化铝（activated aluminum oxide） 3. 活性炭 4. 吸附树脂 5. 黏土 6. 硅藻土 7. 分子筛
一、硅胶（silica gel）
D. 滞后圈与孔结构模型
五、孔径分布（pore radius distribution）
2. 孔径分布的测定 A. 吸附-脱附等温线 B. V-r曲线（依据脱附等温线计算较好） C. 孔径分布曲线
五、孔径分布（pore radius distribution）
压汞法（mercury penetration methods）
2. 羟基浓度的测定 A. 失重法 B. 吸附BCl3法
一、硅胶（silica gel）
硅胶的表面结构和性能
3. 表面性质和催化作用的关系 A. 三种羟基的含量与分布 B. Lewis酸行为 C. 质子酸的行为
A. NH4HF2改性 B. 硼酸、磷酸浸渍 C. ……
二、活性氧化铝
活性氧化铝，又名活性矾土，英文名称为Activated Alumina 或Reactive alumina;activated aluminium oxide。在催化剂中使用氧化铝的通常专称为“活性氧 化铝”。 一种多孔性、高分散度的固体材料，有很大的表面积， 其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、 表面活性、优良的热稳定性等，所以广泛地被用作化学 反应的催化剂和催化剂载体。 分子式(Formula)： Al2O3 ·nH2O （0<n<3） 分子量(Molecular Weight)： 101.96 + nH2O ) CAS No.： 1344-28-1
三、活性炭（activated carbon）
活性炭的种类：种类很多，尚无精确统计，约上千品种 制备方法与理论
1. 炭化：隔氧 2. 活化：造孔
孔结构
1. 微孔 2. 中孔 3. 大孔 甲醇作为吸附质测定孔径及其分布
三、活性炭（activated carbon）
表面化学结构
1. 碳 2. CxOy
气体或蒸气吸附法：BET低温氮吸附法
1. 原理 2. 注意事项
A. 吸附质分子截面积 B. 关于“B点”法
① Ⅱ、Ⅳ吸附类型
C. 关于“一点法”
溶液吸附法
1. 原理 2. 吸附质：脂肪酸、染料 3. 基准吸附剂：石英粉
三、孔体积（pore volume）
四氯化碳吸附法 密度法 孔隙率ε（%）
四、平均孔半径
假设：微孔→圆柱体、椎体 公式 比表面积的测定是关键
五、孔径分布（pore radius distribution）
10nm
气体或者蒸气吸附法
1. 毛细凝聚与Kelven公式 A. 吸附类型 B. 滞后圈 C. 墨水瓶理论（inkbottle theory） 与Kelven公式
五、孔径分布（pore radius distribution）
A. 酸性氧化物（up to 20%） B. 碱性氧化物（≈2%）
三、活性炭（activated carbon）
活性炭的吸附行为
热力学分析 1. ΔS＞0？
影响活性炭吸附的主要因素
①活性炭吸附剂的性质 ②吸附质的性质 ③废水PH值 ④共存物质 ⑤温度 ⑥接触时间
四、吸附树脂 adsorption resin
一、硅胶（silica gel）
硅胶的物理结构和吸附性能
1. 高压水蒸气扩孔 A. 小比表面积 B. 大孔径 C. 孔数减少
2. 加盐焙烧扩孔 3. 吸附类型改变
一、硅胶（silica gel）
硅胶的表面结构和性能
1. 表面结构 A. 骨架：硅氧四面体堆积 B. 自由羟基（Ⅰ） C. 缔合羟基（Ⅱ） D. 双生羟基（Ⅲ）
1. 密度 2. 比表面积 3. 孔体积 4. 平均孔半径 5. 孔径分布 6. 粒度
一、密度
体积的定义 密度的定义
1. 堆密度（packing density） 2. 颗粒密度（apparent density） 3. 骨架密度（True density）
二、比表面积（specific surface area）
1. 不润湿 2. 力平衡分析 3. 压汞仪
五、孔径分布（pore radius distribution）
压汞法（mercury penetration methods）
4. 孔径分布测定要点 5. 数据处理
五、孔径分布（pore radius distribution）
迎头色谱法
六、粒度（particle size）
属无定形结构，化学分子式为SiO2·xH2O 硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。
1. 大孔硅胶、 2. 粗孔硅胶、 3. B型硅胶、 4. 细孔硅胶
一、硅胶（silica gel）
硅胶的制备方法
1. 化合：水玻璃→硅酸 2. 胶凝：gelling 3. 老化:脱水形成Si-O-Si键 4. 洗涤 5. 氨水浸泡：扩孔过程、变硬 6. 干燥 7. 活化
吸附树脂是以吸附为特点，具有多孔立体结构的树脂吸 附剂。它是最近几年高分子领域里新发展起来的一种多 孔性树脂，容易再生，可以反复使用。
制备原理
由二乙烯苯等单体，在甲苯等有机溶剂存在下，通过悬浮共 聚法制得的鱼籽样的小圆球。
二、活性氧化铝
制备方法
二、活性氧化铝
孔结构：
1. 类型 氧化铝
质量指标（化工部标准： HG/T 3927-2007）
三、活性炭（activated carbon）
活性炭作为人造材料，是在1900年和1901年才发明的。 发明者Raphael von Ostrejko 取得
1. 英国专利B.P.14224(1900)； 2. 英国专利B.P.18040（1900）； 3. 德国专利Ger.P.136792（1901）。
活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。 活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。 活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接 之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一 种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。
筛分分析法 显微镜法
六、粒度（particle size）
沉降平衡分析法
1. 扭力天平 2. 数据处理
原粒子大小的测定
1. 硅胶（silica gel） 2. 活性氧化铝（activated aluminum oxide） 3. 活性炭 4. 吸附树脂 5. 黏土 6. 硅藻土 7. 分子筛
一、硅胶（silica gel）
D. 滞后圈与孔结构模型
五、孔径分布（pore radius distribution）
2. 孔径分布的测定 A. 吸附-脱附等温线 B. V-r曲线（依据脱附等温线计算较好） C. 孔径分布曲线
五、孔径分布（pore radius distribution）
压汞法（mercury penetration methods）
2. 羟基浓度的测定 A. 失重法 B. 吸附BCl3法
一、硅胶（silica gel）
硅胶的表面结构和性能
3. 表面性质和催化作用的关系 A. 三种羟基的含量与分布 B. Lewis酸行为 C. 质子酸的行为
A. NH4HF2改性 B. 硼酸、磷酸浸渍 C. ……
二、活性氧化铝
活性氧化铝，又名活性矾土，英文名称为Activated Alumina 或Reactive alumina;activated aluminium oxide。在催化剂中使用氧化铝的通常专称为“活性氧 化铝”。 一种多孔性、高分散度的固体材料，有很大的表面积， 其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、 表面活性、优良的热稳定性等，所以广泛地被用作化学 反应的催化剂和催化剂载体。 分子式(Formula)： Al2O3 ·nH2O （0<n<3） 分子量(Molecular Weight)： 101.96 + nH2O ) CAS No.： 1344-28-1
三、活性炭（activated carbon）
活性炭的种类：种类很多，尚无精确统计，约上千品种 制备方法与理论
1. 炭化：隔氧 2. 活化：造孔
孔结构
1. 微孔 2. 中孔 3. 大孔 甲醇作为吸附质测定孔径及其分布
三、活性炭（activated carbon）
表面化学结构
1. 碳 2. CxOy
气体或蒸气吸附法：BET低温氮吸附法
1. 原理 2. 注意事项
A. 吸附质分子截面积 B. 关于“B点”法
① Ⅱ、Ⅳ吸附类型
C. 关于“一点法”
溶液吸附法
1. 原理 2. 吸附质：脂肪酸、染料 3. 基准吸附剂：石英粉
三、孔体积（pore volume）
四氯化碳吸附法 密度法 孔隙率ε（%）
四、平均孔半径
假设：微孔→圆柱体、椎体 公式 比表面积的测定是关键
五、孔径分布（pore radius distribution）
10nm
气体或者蒸气吸附法
1. 毛细凝聚与Kelven公式 A. 吸附类型 B. 滞后圈 C. 墨水瓶理论（inkbottle theory） 与Kelven公式
五、孔径分布（pore radius distribution）
A. 酸性氧化物（up to 20%） B. 碱性氧化物（≈2%）
三、活性炭（activated carbon）
活性炭的吸附行为
热力学分析 1. ΔS＞0？
影响活性炭吸附的主要因素
①活性炭吸附剂的性质 ②吸附质的性质 ③废水PH值 ④共存物质 ⑤温度 ⑥接触时间
四、吸附树脂 adsorption resin
一、硅胶（silica gel）
硅胶的物理结构和吸附性能
1. 高压水蒸气扩孔 A. 小比表面积 B. 大孔径 C. 孔数减少
2. 加盐焙烧扩孔 3. 吸附类型改变
一、硅胶（silica gel）
硅胶的表面结构和性能
1. 表面结构 A. 骨架：硅氧四面体堆积 B. 自由羟基（Ⅰ） C. 缔合羟基（Ⅱ） D. 双生羟基（Ⅲ）