活性炭吸附及应用

空隙结构发达 比表面积大
具有很强的吸附性能
木炭
微观结构 活性炭
活性炭的形状
粉状活性炭
从表观上看粒度在 1-150微米之间的活性 炭称之为粉状活性炭
颗粒活性炭
从形状上可分为破碎 状、圆柱状、球状、中 空微球状等几种，有不 定型颗粒状和挤压成型 柱状颗粒两种，粒度在 0.5-4mm之间。
纤维状活性炭
放热，低温利于吸附 快，不需活化能
化学吸附
化学键合力
较高 单层
83.7-418.7kJ/mol
温度升高，吸附速度加快 较慢，需要一定活化能
吸附原理
物理吸附：主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过
程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其 非常容易达到吸收收集杂质的目的。就象磁力一样，所有 的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上 的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将介质中的 杂质吸引到孔径中的目的。必须指出的是，这些被吸附的 杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径，这样才可可 能保证杂质被吸收到孔径中。
化学吸附：化学反应也经常发生在活性炭的表面。活性炭
不仅含碳，而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形 式的氧和氢，例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚 类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的 物质发生化学反应，从而与被吸附物质结合聚集到活性炭 的表面。
二、活性炭的概述
活性炭是一种黑色粉状、粒状或丸 状的无定形具有多孔的碳。
在氯碱工业、电子仪表工业常用到汞。汞对人 体有重毒 。试验表明，用活性炭滤塔能有效地处 理汞含量较低的废液。
（2） 活性炭处理农药废水
农药生产过程中会排出有毒废水。活性炭可 有效地对农药废水进行吸附处理。活性炭还可以 吸附除草剂废水中含有的2，4一二氯酚等。
2、溶剂回收
在合成纤维与合成树脂工业、印刷业、纸加工 业等领域中大量地使用溶剂。利用活性炭的吸附机 理，可以回收丙酮、甲苯、醇类、酯类等溶剂。
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3、空气净化
近年来，人们对室内空气的污染问题日益关 切。室内散发出来的污染物种类多，如建材、 燃煤、烹任。废气与活性炭接触，废气中的污 染物被吸附，使其与气体混合物分离，而起净 化作用。
4、催化剂载体
通过将活性炭浸在金属盐的水溶液中等方法 可使催化剂担载其上，为了使之均匀分散要用表 面被氧化的活性炭，其作为担体的性能由细孔结 构及表面化学结构所决定。表面酸性官能团以及 自由基，电子授受能力等都能给予各种影响。将 铂、钯等铂族催化剂担在活性炭上的催化剂对加 氢反应，特别是有关氢的反应等具有优良的催化 性能。
活性炭吸附及应用
目录
一、吸附概念 二、活性炭的概述 三、活性炭的制备 四、活性炭的应用
一、吸附概念
一种物质从一相转移到另外一相的现 象称为吸附。
吸附剂：具有吸附能力的固体物质 吸附质：被吸附的物质
作用力
选择性 吸附层 吸附热
温度 吸附速度
物理吸附
分子间力即范德华力
较差 单层或多层
≤4.9kJ/mol
以纤维状的物质为原料 制成的活性炭。有丝状、布 状及毡状几种。
三、活性炭制备方法
化学法活性炭
以ZnCl2，H3PO4，KOH等 为活化剂，化学活化法制 备的活性炭。
物理法活性炭
以水蒸气，CO2 等为活化剂制备的 活性炭。
பைடு நூலகம்
四、活性炭的应用
1、水处理 2、溶剂回收 3、空气净化 4、催化剂载体
1、水处理 （1） 活性炭处理含汞废水