环境功能材料4活性炭
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环境功能材料好书-回复环境功能材料好书的选择与推荐导语：在现代社会中，环境问题日益突出，环保意识也日益普及。
环境功能材料作为一种能够有效改善环境质量和实现循环利用的材料，具有重要的实践应用价值。
本文将从环境功能材料的定义、分类、优势等方面，推荐几本与环境功能材料相关的好书。
一、环境功能材料的定义环境功能材料是指在既满足材料本身主要功能的基础上，在特定条件下具有一定环境功能的新型材料。
二、环境功能材料的分类1. 吸附类材料：例如活性炭、纳米材料等。
这类材料能够吸附空气中的有害物质，如甲醛、苯等有机污染物以及PM2.5等颗粒物。
2. 光催化材料：例如二氧化钛等。
这类材料能够利用光能将空气中的有害物质进行光催化分解，从而净化空气。
3. 抗菌材料：例如银离子材料等。
这类材料具有抑制细菌、病毒生长的作用，可以应用于医疗器械、食品包装等领域。
4. 智能感应材料：例如温度敏感材料、湿度敏感材料等。
这类材料能够根据环境变化自动调整材料的性能，如温度敏感材料在低温下较硬而在高温下变软，可以用于智能家居领域。
三、环境功能材料的优势1. 可持续利用：环境功能材料多以可再生材料或废弃物为原料制成，可有效降低资源消耗和环境压力。
2. 环境友好：环境功能材料制备过程中无需使用大量的有害化学物质和高能耗，对环境的污染较小。
3. 低成本高效性：环境功能材料的制备工艺相对简单，成本较低，且在环境净化、抑菌等方面具有较高的效果。
四、好书推荐1. 《环境功能材料制备与应用》本书由刘海川、田岳等合著，以环境功能材料的制备与应用为主题，详细介绍了各种环境功能材料的制备方法、性能及应用领域。
该书内容丰富全面，既有理论知识，也有实际应用案例，适合从事环境工程和新材料研发的专业人士阅读。
2. 《环境功能材料设计与制备》本书由黄琦、刘彩云等编著，主要讲述了环境功能材料的设计与制备原理、技术和方法。
内容涵盖了各种功能材料的设计理念、制备工艺以及性能评价指标等方面。
活性碳的使用和作用
活性碳的使用和作用活性炭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用，可将某些有机化合物吸附而达到去除效果，利用这个原理，我们就能很快而有效地去除水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等，使水质获得直接而迅速的改善。
水族市场出售有多种活性炭产品，许多水族爱好者很难辨别它们的好坏。
有的产品根本只是木炭而已，无法有效地去除有害物质，这种从表面上看起来象木炭的产品，通常具有光泽，最好不要购买。
好的活性炭产品是经过“活化处理”的，所谓“活化处理”是指在制造过程中，将活性炭的孔隙率给予显著地提高，使其更具吸附力。
但是产品是否有经过“活化处理”用肉眼是很难辩识的，通常只能根据产品的特性说明去判断。
此外，在选购时请记住颗粒愈小，效果愈好。
因为它的总表面积愈大，孔隙愈多。
但颗粒也不可太细而成粉末状，以免造成使用上的不便，影响到过滤器的过滤流量。
一般以粒度约为直径1mm较佳。
活性炭虽然可用予去除水质中的悬浮物，但它的空隙很快就会被悬浮物堵塞，而失去原来的功效。
所以应该把它放置在过滤棉的下面，让过滤棉先处理掉水质中的悬浮物后，过滤棉无法处理的可溶性有害物质再交由活性炭来处理，但为防止颗粒太小的活性炭随着滤水的尾程流入水族箱内，也为了以后能方便地更换，最好是将它作为第二层过滤材料来放置，而将其他的过滤材料，诸如：生物过滤球、陶瓷圈等等放置其下。
炭或木炭有不同等级，并非都完全适合于水族箱过滤。
一些碳会把水变成强碱性，是为海水水族箱特别设计的。
碱反应的程度可以通过测试水样在加碳前和加碳后的pH而得知。
其他等级的碳未被适当的激活，有时，甚至一般木材烧成的木炭也卖给养观赏鱼的人使用。
一种检测碳活性的方法是配制一些较弱的亚甲基兰溶液，优质碳完全吸收后留下的水是干净的；劣质碳由于活性不足，所以不能把色素完全去除。
这种反应过程是：先把碳放在高温里烘干，让颗粒上的小毛孔扩张，以便和水的接触面达到最大程度。
这种高温处理还能激活碳的表面，使之确实能够吸收一些特定物质。
环境功能材料
环境功能材料环境功能材料是指能够在保护环境、改善生态、减少污染等方面起到重要作用的材料。
随着人们环保意识的提高和对环境问题的关注，环境功能材料的研发和应用也越来越受到重视。
以下是几种常见的环境功能材料及其应用。
第一种是环保建材。
环保建材是指在建筑施工过程中使用的材料，它们对环境污染少、能够节约能源、降低废弃物的产生等。
例如，利用可回收材料生产的防水材料、保温材料等；利用环保水泥和绿色建筑材料等。
第二种是环保包装材料。
随着人们对包装材料的环保性要求越来越高，环保包装材料的研发和应用也日益增多。
例如，利用可降解材料制作的生物降解塑料包装、纸盒包装等；利用可回收材料制作的环保瓶盖、环保袋等。
第三种是环保能源材料。
环保能源材料是指能够有效利用并减少对环境的污染的能源材料。
例如，太阳能电池板和风力发电机等可再生能源材料；利用海洋动力和密封型氢气储存技术等减少对化石能源的依赖。
第四种是环保过滤材料。
环保过滤材料是指可以过滤废水、废气等污染物，减少或消除其对环境的污染的材料。
例如，利用活性炭和陶瓷膜等材料制作的水处理滤芯、废气处理滤芯等；利用生物降解材料制作的油水分离膜、空气净化过滤器等。
环境功能材料的应用范围十分广泛。
在建设领域，环保建材能够减少建筑废弃物的产生，降低能耗，提高室内环境质量。
在包装领域，环保包装材料能够减少包装废弃物的产生，降低对环境的影响。
在能源领域，环保能源材料能够减少对化石能源的使用，并且发电过程中无排放物排放。
在环保领域，环保过滤材料能够有效去除废水和废气中的污染物，降低对水源和空气的污染。
总之，环境功能材料在保护环境、改善生态、减少污染等方面发挥着重要作用。
随着科技的进步和人们环保意识的不断提高，相信环境功能材料将在未来得到更广泛的应用，并为人类创造一个更美好的环境。
活性炭的特性,作用原理及其应用[1]
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活性炭的特性，作用原理及其应用活性炭介绍活性炭是以优质椰子壳、核桃壳、杏壳、桃壳为原料，经系列生产工艺精制而成，外观呈黑色颗粒状。
优点是孔隙结构发达，比表面积大，吸附性能强，库层阻力小，化学性能稳定，易再生。
适用于高纯度的生活饮用水、工业用水和废水处理的深度净化脱氯、脱色、除臭和黄金提炼等方面。
活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂,每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其組成物质除了炭元素外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其結构则为炭形成六环物堆积而成。
由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。
活性炭可由许多种含炭物质制成，这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。
其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。
活性炭的制造基本上分为两过程，第一过程包括脱水及炭化，将原料加热，在170至600℃的温度下干燥，並使原有的有机物大約80％炭化。
第二过程是使炭化物活化，这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的，在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的溫度（800至1000℃），以烧除其中所有可分解的物质，由此产生发达的微孔結构及巨大的比表面积，因而具有很强的吸附能力。
活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。
大孔：半径1000 - 1000000 A。
过渡孔：半径20 - 1000 A。
微孔：半径- 20 A。
由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔径。
由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。
木质活性炭一般具有最大的孔隙半径，它们用於吸附较大的分子，並且几乎专用于液相中。
在都市給水处理领域中使用的第一种类型之粒状活性炭即是用木材制成的，称为木炭。
煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间。
在煤质活性炭中，褐煤活性炭比无烟煤活性炭具有较多的过渡孔隙及较大的平均孔径，因此能有效地除去水中大分子有机物。
活性炭吸附中的传质机理
活性炭吸附中的传质机理活性炭是一种广泛应用于环境保护领域的功能材料，它通常被用来吸附各种有机和无机物。
活性炭的吸附机理非常重要，因为它关系到物质在炭表面吸附和解吸的速率。
而传质机制则是活性炭吸附机理的核心之一。
传质机制是指，从液相到炭粒表面的质量转移过程。
它是有机物或无机物被吸附到活性炭表面的关键步骤。
传质机制所涉及的物理化学过程包括：传递、扩散、溶解、反应和渗透。
这些过程导致物质从液相进入活性炭中，最终形成吸附层。
传递是指物质在液相和固相(活性炭)之间的移动。
它是物质分配在两相之间的第一步，在传质过程中起到了重要的作用。
传递可以通过对流、润湿和静电效应实现。
扩散是一种质量转移的过程，它会导致物质从液相中向固相移动。
扩散是吸附过程中最重要的传质机制之一。
它通常依赖于物质的浓度梯度和温度，扩散调控了吸附的能力。
此外，竞争吸附也会影响扩散速度。
溶解是指液相中固体物质的溶解行为。
这种传质机制在液相中往往是非常重要的。
当活性炭暴露在有机物溶液中时，有机物将溶解到液相中。
这种物质在液相和固相之间的移动被称为物质进行气体-液体平衡。
反应是活性炭去除污染物的过程中发生的过程之一。
当吸附剂与污染物接触时，化学反应可能发生在活性炭的表面，而此过程也可以被视为一种传质机制。
活性炭中的一些表面官能团可能会吸附有效的分子，同时反应效果可能会受到溶液中氧气含量、温度、pH等各种参数的影响。
渗透是指液相渗透到固相的过程。
液相通常沿着液膜和气膜穿过两相界面，然后进入活性炭中。
这种传质机制的影响取决于温度和渗透压。
鉴于传质机制在吸附过程中的重要性，了解活性炭中的传质机制对工程实践的意义是巨大的。
通过了解传质机制的性质和特点，我们可以开发更高效的吸附剂，提高吸附效率，减轻对环境的污染。
总的来说，传质机制在活性炭吸附过程中是至关重要的。
它们决定了物质从液相到固相的质量转移物质的速度和效率，并最终形成吸附层。
了解这些传质机制，可以为设计、制造、改进和开发新型吸附剂提供有益的指导和理论基础。
环境功能材料在水处理中的应用
环境功能材料在水处理中的应用一、引言水是人类生存的基本需求，但随着人口的增加和工业化的发展，水污染问题日益严重。
因此，水处理技术变得越来越重要。
环境功能材料是近年来兴起的一种新型材料，具有良好的吸附、催化和分离等性能，在水处理中得到了广泛应用。
二、环境功能材料概述环境功能材料是指在特定条件下能够完成特定功能的材料，包括吸附剂、催化剂、分离膜等。
这些材料具有很好的选择性和高效性，在环境治理中起到了重要作用。
三、环境功能材料在水处理中的应用1. 吸附剂吸附剂是一种能够将污染物质从水中吸附到其表面上去除的材料。
常见的吸附剂有活性炭、纳米氧化铁等。
这些材料具有大比表面积和良好的亲水性，可以有效地去除有机物和重金属离子等污染物。
2. 催化剂催化剂是一种能够加速反应速率并提高反应选择性的材料。
在水处理中，常用的催化剂包括氧化铁、钛酸盐等。
这些材料可以将污染物质氧化成无害物质，如将有机物氧化成CO2和H2O等。
3. 分离膜分离膜是一种能够将水中的物质分离出来的材料，包括微孔膜、纳滤膜、超滤膜等。
这些材料具有不同的孔径和通透性，在水处理中可以实现对不同大小的颗粒和离子的分离。
四、环境功能材料在水处理中的案例分析1. 活性炭吸附剂在饮用水处理中的应用活性炭是一种常见的吸附剂，在饮用水处理中得到了广泛应用。
例如，在中国南方某市，采用活性炭吸附剂对地下水进行治理，去除了其中含量较高的有机物和重金属离子。
2. 纳米氧化铁吸附剂在废水处理中的应用纳米氧化铁是一种新型吸附剂，在废水处理中具有很好的去除效果。
例如，在某化工厂的废水处理中，采用纳米氧化铁吸附剂将其中的有机物去除，去除率达到了90%以上。
3. 氧化铁催化剂在污水处理中的应用氧化铁催化剂是一种常见的催化剂，在污水处理中也得到了广泛应用。
例如，在某市污水处理厂，采用氧化铁催化剂将其中的有机物氧化成无害物质，提高了出水质量。
五、总结环境功能材料在水处理中具有广泛的应用前景。
活性炭的结构与功能
活性炭的结构与功能
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综上所述，活性炭的 应用前景广阔，但也
面临着一些挑战
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需要加动活性炭的广泛应用和发展
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活性炭的结构与功能
活性炭的制备方法
活性炭的制备主要分为两步：炭化和活化。以下是几种常见的制备方法
气体活化法：将 含碳原料(如煤、 木材等)在高温下 进行炭化，然后 与气体(如二氧化 碳、水蒸气等)反 应，生成具有高 比表面积的活性 炭
液体活化法：将 含碳原料与酸、 碱等液体反应， 生成具有高比表 面积的活性炭
活性炭的结构与功能
活性炭的再生与循环使用
由于活性炭具有较高的吸附能力，在使用过程中会逐渐饱和，失去吸附效果。为了延长活 性炭的使用寿命，需要进行再生或循环使用。以下是几种常见的再生方法
热再生：将饱和的活性炭在高温 下进行加热处理，使其脱附再生
化学再生：利用化学试剂(如氢氧化钠 、盐酸等)对饱和的活性炭进行再生处 理
物理活化法：将 炭化后的材料进 行高温处理，通 过改变其物理性 质(如孔结构和比 表面积等)来提高 其吸附性能
化学活化法：将 含碳原料与化学 试剂(如氯化锌、 磷酸等)混合，生 成具有高比表面 积的活性炭
活性炭的结构与功能
活性炭的改性方法
为了提高活性炭的吸附性能和扩大其应用范围，常常需要对活性炭进行改性。以下是几种 常见的改性方法
活性炭的结构与功能
目前活性炭的再生技术还存在一些问题，如再生效率不高、再生后 性能下降等。对此，需要加强再生技术的研究和开发，提高再生效 率和再生后活性炭的性能
活性炭的生产和使用过程中可能会产生一些污染，如废气、废水等。对此，需要加强环保管理，采 取有效的环保措施，减少对环境的影响
优质颗粒活性炭用途
优质颗粒活性炭用途优质颗粒活性炭是一种多孔性吸附材料，具有很大的比表面积和强大的吸附能力。
它广泛应用于各个领域，以下是其主要用途：1. 水处理：优质颗粒活性炭是水处理领域的重要材料之一。
它可以去除水中的有机物、异味、色素、重金属等物质，使水质变得清澈透明，达到饮用水的标准。
在自来水厂、工业废水处理厂和家用过滤器中都广泛使用。
2. 空气净化：优质颗粒活性炭可以吸附空气中的甲醛、苯、二氧化硫等有害气体，同时去除异味。
它被广泛应用于室内空气净化器、空调系统和汽车空气净化器中，提供洁净的空气环境。
3. 呼吸防护：优质颗粒活性炭也被用于呼吸防护领域。
例如，在医院手术室和工业有毒气体环境中，人们可以通过佩戴活性炭口罩来过滤空气中的细菌、病毒和有害气体，保护呼吸道健康。
4. 食品加工：优质颗粒活性炭可以用于食品加工过程中的脱色和脱臭。
例如，在糖厂中，它可以去除糖浆中的杂质和颜色，使糖的质量更好；在食品罐头加工中，它可以去除食品中的异味，延长食品的保质期。
5. 医药领域：由于其良好的吸附性能，优质颗粒活性炭在医药领域也有广泛的应用。
它可以用于治疗中毒、过敏和肠胃疾病，例如吸附药物中的毒素和有害物质，减轻病痛和不适。
6. 环境保护：优质颗粒活性炭可以用于环境修复和废气净化。
例如，在工业废水处理中，可以使用活性炭去除水中的有机物和重金属；在工业废气治理中，可以利用活性炭吸附废气中的挥发性有机物和有害气体。
7. 饲料添加：优质颗粒活性炭还可以用作饲料添加剂，改善畜禽饲料中的品质。
它可以吸附饲料中的霉菌产生的毒素和异味，提高饲料利用率和动物健康。
总之，优质颗粒活性炭具有广泛的应用领域，从水处理、空气净化到食品加工、医药领域，甚至是环境保护和饲料添加等方面都有重要的作用。
它的出色吸附性能和多孔结构使其成为一种得到广泛赞誉的功能材料。
活性炭的结构
活性炭的结构
活性炭是一种具有多种功能的有机材料，它已经成功地应用于四大领域，包括环境工程、冶金、有机分子工程和医药。
活性炭的特点是具有庞大的内部结构，平均孔径大小在1纳米到50纳米之间，活性炭的表面积较高，可以吸附毒素、有毒有机物和重金属离子等。
活性炭的结构分为微观结构和表面结构。
微观结构是指活性炭的晶体结构，也叫做内部结构，由无数的碳元素组成，由于活性炭的不同成分，形成不同的相貌。
活性炭的结构可以分为柱状、层状、大池型、蜂窝状、钻石状、平面状和细小状等结构。
柱状结构的孔径比较大，能够更好地吸附毒素;大池状结构的孔径比较小，可以更好地吸附重金属离子;层状和细小状结构的孔径较小，可以更好地吸附有毒有机物。
表面结构是指活性炭的表面特征，由于活性炭的表面有着较大的表面积，更多的催化位点和吸附位，可以有助于催化反应和吸附毒素，减少液体、气体中的污染物，扩大系统的性能。
活性炭的结构的特点在于活性炭的孔隙度非常高，即内部表面积极高，可以有效吸附毒素、有机物和重金属离子等，可以大大提高系统的性能。
活性炭的结构是一种复杂而又有趣的结构，从柱状结构到层状结构到蜂窝状结构，每一种结构都有其特殊的应用领域。
活性炭的应用越来越广泛，活性炭的结构就是其功能的基础，如果研究和利
用活性炭的结构，可以有效地提高应用效果，为环境和社会带来巨大的利益。
吸附材料有哪些
吸附材料有哪些吸附材料是一种能够吸附其他物质分子或离子的材料，常见于化工、环保、生物医药等领域。
吸附材料具有高表面积和丰富的活性位点，能够有效地吸附目标物质，因此在各个领域都有着重要的应用价值。
本文将介绍吸附材料的种类和应用领域。
一、活性炭。
活性炭是一种常见的吸附材料，其主要成分是碳。
活性炭具有极高的比表面积和丰富的微孔结构，能够吸附各种有机物、重金属离子和气体分子。
因此，活性炭被广泛应用于水处理、空气净化、食品加工等领域。
二、分子筛。
分子筛是一种具有规则孔道结构的吸附材料，主要由硅酸盐和氧化铝组成。
分子筛能够选择性地吸附分子，因此在石油化工、化学品分离、气体干燥等领域有着重要的应用。
三、离子交换树脂。
离子交换树脂是一种能够与离子发生置换反应的吸附材料，主要用于水处理、电镀废水处理、药物分离纯化等领域。
离子交换树脂根据功能分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
四、吸附树脂。
吸附树脂是一种能够吸附有机物、颜料、蛋白质等分子的材料，主要用于食品加工、生物医药、染料印染等领域。
吸附树脂根据功能分为亲水性吸附树脂和亲油性吸附树脂。
五、活性氧化铝。
活性氧化铝是一种具有丰富氢键和吸附位点的吸附材料，主要用于催化剂载体、气体吸附、液相吸附等领域。
活性氧化铝具有良好的热稳定性和化学稳定性，因此在高温、腐蚀性环境下有着重要的应用价值。
六、纳米材料。
纳米材料是一种具有纳米级尺寸的吸附材料，具有高比表面积和特殊的物理化学性质。
纳米材料能够吸附气体、金属离子、有机物等目标物质，因此在催化剂、传感器、环境修复等领域有着广泛的应用。
综上所述，吸附材料种类繁多，应用领域广泛。
随着科学技术的不断发展，吸附材料将在环境保护、能源开发、生物医药等领域发挥越来越重要的作用。
希望本文能够为吸附材料的研究和应用提供一定的参考价值。
活性炭的特性,作用原理及其应用
活性炭的特性，作用原理及其应用活性炭介绍活性炭是以优质椰子壳、核桃壳、杏壳、桃壳为原料，经系列生产工艺精制而成，外观呈黑色颗粒状。
优点是孔隙结构发达，比表面积大，吸附性能强，库层阻力小，化学性能稳定，易再生。
适用于高纯度的生活饮用水、工业用水和废水处理的深度净化脱氯、脱色、除臭和黄金提炼等方面。
活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂, 每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其組成物质除了炭元素外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其結构则为炭形成六环物堆积而成。
由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。
活性炭可由许多种含炭物质制成，这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。
其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。
活性炭的制造基本上分为两过程，第一过程包括脱水及炭化，将原料加热，在170至600℃的温度下干燥，並使原有的有机物大約80％炭化。
第二过程是使炭化物活化，这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的，在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的溫度（800至1000℃），以烧除其中所有可分解的物质，由此产生发达的微孔結构及巨大的比表面积，因而具有很强的吸附能力。
活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。
大孔：半径1000 - 1000000 A。
过渡孔：半径20 - 1000 A。
微孔：半径- 20 A。
由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔径。
由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。
木质活性炭一般具有最大的孔隙半径，它们用於吸附较大的分子，並且几乎专用于液相中。
在都市給水处理领域中使用的第一种类型之粒状活性炭即是用木材制成的，称为木炭。
煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间。
在煤质活性炭中，褐煤活性炭比无烟煤活性炭具有较多的过渡孔隙及较大的平均孔径，因此能有效地除去水中大分子有机物。
环境功能材料 4 活性炭
200目提高101.5％。
粉状炭的不足
粉状炭在使用时有吸附速度较快，吸附能力使用充分等 优点，但需专有的分离方法。随着分离技术的进步和某些应 用要求的出现，粉状炭的粒度有越来越细化的倾向，有的场
合已达到微米甚至纳米级。
粉状炭的缺点是再生比较困难，失效的活性炭不能再生 使用，故消耗量较大(近年也有研究将它再生)。而且通常需 要相当大的混合池和沉淀池以及混合、沉淀、过滤、分离等 多道工序，操作困难，
5、碳纳米管
碳原子：SP2杂化； 结构：管状； 维度：一维；
分类：
单壁和多壁碳纳米管；
碳纳米管的结构
★碳纳米管的应用
纳米碳管有许多特异的物理性能。如纳米碳管的热导 与金刚石相近，电导高于铜。但纳米碳管的应用研究还在 探索阶段： (1)高强度碳纤维 材料理论计算表明，纳米碳管的抗张强度比钢高100 倍，但重量只有钢的六分之一。其长度是直径的几千倍， 5万个并排起来才有人的一根头发那么宽，因而号称“超 级纤维”。 (2)复合材料 近年的研究表明，纳米碳管与介孔固体(孔径在2～50 nm的多孔固体)组装，形成介孔复合体，将是一种特殊性 能的新型材料。
颗粒活性炭
通常把粒度大于0.175mm的活性炭称作颗料活 性炭。
成型方式：（1）颗粒状原料炭化；（2）粉状活性 炭+粘结剂。
颗粒活性炭的应用
较早阶段粉状炭的产量与用量均超过粒状炭。 糖和药品的脱色精制以及早期的水处理都以粉状
炭为主。后来随着应用范围的扩大、使用工艺的
改进，特别是再生方法与再生设备的解决，使粒 状炭的用量不断上升。加上各种煤制粒状炭的开 发，使成本降低，因此粒状活性炭的产量与用量 逐渐超过了粉状活性炭。
活性炭的作用
活性炭的作用
室内去毒：可调控居室空气，吸附装饰材料散发出来的氨、甲醛、挥发性有机化合物、苯、甲苯等有毒、有害化学气体且能调节居室空间湿度。
防驻防霉：保藏书画古籍，能使珍贵的书画古籍始终保持本色，安然无恙，吸附催化功能可轻易让霉菌无繁殖的空间,不但解决了发霉的问题,也去除了讨厌的霉味。
室内除菌：有效去除大肠杆菌、黄葡萄球菌、白癣菌、霉菌、化脓菌、绿脓菌等细菌，抑制如肠病毒、流行性感冒、滤过性病毒等病源的传播。
鱼缸净水：可去氯、消毒、净化水；
药品保藏：家中药箱里置放一小包活性炭，就能有效保藏药品不变质；
室内除味：厕所里、厨房里、冰箱、鞋柜、鞋内置放几包鑫智康活性炭，臭味、异味也就消散无踪。
室内环保：在写字楼、办公室、会议室、宾馆、空调间、娱乐场所、新家具、轿车等场所放上鑫智康活性炭，可除臭、消毒、净化空气。
根据鑫智康活性炭的吸附特点,活性炭主要用于除去水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体，还用于对空气的净化处理、废气回收（如在化工行业里对气体¨苯¨的回收）、贵重金属的回收及提炼（比如对黄金的吸收）。
随着科学的发展，活性炭的用途也越来越广泛，随着国家对生态环境的重视，鑫智康活性炭也了挥着越来越大的作用。
新型环境功能材料的开发与应用
新型环境功能材料的开发与应用随着人们对环境保护意识的增强，对环境污染的关注也越来越多。
为了解决环境问题，科学家们不断努力开发新型环境功能材料，并将其应用于各个领域。
本文将探讨新型环境功能材料的开发与应用，以及它们对环境保护的重要意义。
一、新型环境功能材料的开发新型环境功能材料的开发是为了解决环境问题而展开的一项重要工作。
科学家们通过研究和实验，不断发现和创造具有特殊功能的材料。
这些材料可以用于净化空气、净化水源、处理废弃物等方面，对改善环境质量起到重要作用。
例如，光催化材料是一种能够利用光能将有害物质转化为无害物质的材料。
它可以用于净化空气中的有害气体，如甲醛、苯等。
通过光催化材料的作用，这些有害物质可以被分解为水和二氧化碳，从而达到净化空气的目的。
另一个例子是吸附材料，它可以吸附和去除水中的重金属离子、有机污染物等。
吸附材料常常具有高比表面积和良好的吸附性能，可以有效地将有害物质从水中去除，保护水资源的安全和清洁。
二、新型环境功能材料的应用新型环境功能材料的应用范围非常广泛，涉及到空气、水、土壤等多个环境领域。
下面将分别介绍几种常见的应用。
首先是空气净化方面。
除了前文提到的光催化材料，还有一种被广泛应用的材料是活性炭。
活性炭能够吸附并去除空气中的有害气体和异味，如甲醛、苯、氨气等。
它被广泛应用于室内空气净化器、汽车空调等领域，为人们提供了清新的空气环境。
其次是水处理方面。
除了吸附材料，还有一种常用的材料是陶瓷膜。
陶瓷膜具有较高的孔隙度和良好的过滤性能，可以用于水的过滤和分离。
例如，陶瓷膜可以用于海水淡化，将海水中的盐分和杂质去除，得到淡水资源。
同时，陶瓷膜还可以用于废水处理，将废水中的有害物质去除，达到水资源的再利用。
最后是土壤修复方面。
土壤污染是一个严重的环境问题，影响着农作物的生长和人类的健康。
为了修复受污染的土壤，科学家们开发了一种叫做生物炭的材料。
生物炭能够吸附土壤中的有害物质，并提供养分给植物生长，促进土壤的恢复和修复。
环境功能材料 讲座内容
环境功能材料讲座内容环境功能材料是指那些能够在环境保护和资源利用方面发挥重要作用的材料。
这些材料具有吸附、分离、催化、光催化、电化学、光电化学等功能，能够有效地处理废水、废气、固体废物等污染物，同时也能够提高能源利用效率和资源利用率。
在环境保护和可持续发展方面，环境功能材料具有重要的应用前景和发展潜力。
一、环境功能材料的分类1. 吸附材料：吸附材料是指那些能够吸附污染物的材料，如活性炭、分子筛等。
它们能够通过物理吸附和化学吸附的方式去除水中的有机污染物和重金属离子等。
2. 分离材料：分离材料是指那些能够分离混合物中不同组分的材料，如膜分离材料、离子交换树脂等。
它们能够通过物理或化学作用将混合物中的不同组分分离出来，从而实现对污染物的有效去除。
3. 催化材料：催化材料是指那些能够加速化学反应速率的材料，如催化剂、光催化材料等。
它们能够通过提高反应速率和效率，实现对污染物的高效降解和转化。
4. 电化学材料：电化学材料是指那些能够在电化学反应中发挥重要作用的材料，如电极材料、电解质等。
它们能够通过电化学反应去除水中的有机污染物和重金属离子等。
二、环境功能材料的应用1. 水处理领域：环境功能材料在水处理领域中具有广泛应用，如活性炭、分子筛等吸附材料、膜分离材料、离子交换树脂等分离材料、催化剂、光催化材料等催化材料、电极材料、电解质等电化学材料等。
它们能够有效地去除水中的有机污染物和重金属离子等，提高水质，保护水资源。
2. 大气污染治理领域：环境功能材料在大气污染治理领域中也有重要应用，如催化剂、光催化材料等。
它们能够有效地降解大气中的有机污染物和氮氧化物等，减少大气污染物排放，改善空气质量。
3. 固体废物处理领域：环境功能材料在固体废物处理领域中也有应用，如吸附材料、分离材料等。
它们能够有效地去除固体废物中的有害物质，提高固体废物的资源利用率和环境友好性。
三、环境功能材料的发展趋势1. 多功能化：未来环境功能材料的发展趋势是多功能化，即一个材料能够同时具备吸附、分离、催化等多种功能，从而实现对污染物的高效处理。
活性炭纤维
活性炭纤维（ACF）活性炭纤维是新一代高效活性吸附材料和环保功能材料，是活性炭的更新换代产品。
较高的技术含量和较高的产品附加值是其主要特征，可使吸附装置小型化，吸附层薄层化，吸附漏损小，效率高，节能经济，可以完成颗粒活性炭无法实现的工作，是任何其它类型的活性炭纤维无法比拟的，性能出类拔萃的活性吸附材料和环保工程材料。
产品结构活性炭纤维（ACF）是用天然纤维或人造有机化学纤维经过碳化制成。
其主要成份由碳原子组成。
碳原子主要以类似石墨微晶片、乳层堆叠的形式存在。
ACF另一引人注目的结构是具有发达的比表面积，丰富的微孔径。
一般活性炭纤维（ACF）的比表面积可达1000-1600m2/g，微孔体积90%左右，其微孔孔径为10A-40A。
产品性能1、吸附容量大：对有机气体恶臭、腥臭物质（NO、NO2、SO2、H2S、NH3、CO、CO2）吸附量比颗粒和粉状活性炭大20-30倍。
对水溶液中的无机物、燃料、有机物质及重金属离子吸附量比颗粒、粉状活性炭高5-6倍。
对微生物及细菌有优良的吸附能力。
（如大肠杆菌的吸附率可达94%-99%）。
对低浓度吸附质的吸附能力特别优良。
如对PPM吸附仍保持很高的吸附量。
而GAC吸附材料往往在低浓度吸附能力大大降低。
2、吸附速度快：对气体的吸附一般在数十秒至数分钟达到吸附平衡，比GAC高2-3个数量级。
3、脱附速度快、易再生：用120℃-150℃热空气加热10-30分钟即可完全脱附。
在多次吸附过程中，仍然保持原有的吸附性能。
4、耐温性能好：在惰性气体中耐高温1000℃以上，在空气中着火点达500℃。
5、耐酸、耐碱，具有良好的导电性能和化学稳定性。
6、灰份少：它的灰份含量仅为GAC的十分之一，对回收物质的催化作用小。
产品用途1、水净化：能除去水中的重金属离子、致癌物质、臭味、铁锈、毒味、细菌及脱色等。
用于自来水、食品工业用水及工业用纯水等。
2、空气净化：能吸附过滤空气的恶臭、烟气、毒气、致癌物质等。
活性炭简介
活性炭知识简介活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料，具有吸附能力强、化学稳定性好、力学强度高，且可方便携带的特点。
活性炭的应用极其广泛，其用途几乎涉及所有的国民经济部门和人们日常生活，如空气净化、黄金提取、糖液脱色、药品针剂提炼、血液净化、水质净化、防毒面具、防辐射、人体安全防护、健康保健等。
活性炭是是一种多孔的含碳物质被国际公认为高效吸附材料，早在第一次世界大战期间，它就被广泛应用于防毒面具。
而最令我们熟知的莫过于SARS（非典）期间大家带的活性炭口罩和2005年哈尔滨松花江水污染治理吸附苯污染使用的活性炭了。
活性炭应用于空气净化，利用先进的造孔技术使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构，专用于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有对人体有害的气体及空气中的浮游细菌。
具有吸味、去毒、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能，有效清除室内空气环境污染，活性炭已走进千家万户，成为健康时尚的环保产品。
活性炭还具有红外线和负氧离子功能，在大自然中红外最强的是1，活性炭达到0.9，活性炭具有特殊结构，表面有不对称电子，有负离子和正离子，负离子与空气中的氧接触产生负氧离子，使空气净化后更新鲜。
活性炭使用寿命在于使用环境中有害物质的总量大小以及脱附的频率。
由于活性炭吸附有害气体的质量可以接近甚至达到其本身的质量，因此只要定期将活性炭放置在太阳下爆晒，活性炭就可以长期使用。
承德神州绿岛炭艺有限公司专业生产活性炭及活性炭工艺品。
高品质活性炭系列产品具有较高艺术审美，纯手工艺术打造，是您装饰家居、健康养生、礼品馈赠的首选佳品。
神州炭都_____承德——北方最大的活性炭生产基地目前活性炭是世界上公认的具有较强吸附有害气体和异味的产品，也是最具环保的一种室内治理污染的材料，无任何毒副作用和二次污染，（它是一种多孔的含碳物质，其发达的空隙结构使它具有很大的表面积，所以很容易与空气中的有毒有害气体充分接触，活性炭孔周围强大的吸附力场会立即将有毒气体分子吸入孔内）。
环境功能材料 好书 -回复
环境功能材料好书-回复环境功能材料是指那些可以在环境中发挥特定功能的材料。
随着环境保护意识的增强和科学技术的进步，人们对环境功能材料的需求也日益增长。
在这篇文章中，我们将一步一步回答有关环境功能材料的问题，并介绍一本关于这一主题的好书。
第一步：我们需要了解环境功能材料的定义和特点。
环境功能材料是指那些能够在环境中满足特定需求的材料。
它们通常具有以下特点：第一，能够对环境产生积极的影响，例如净化空气、治理废水等；第二，能够与环境相互作用，实现特定功能，例如吸附污染物、释放活性物质等；第三，具有较好的可持续性和环境适应性，能够在长期使用过程中保持稳定性。
第二步：接下来，我们可以探讨一下环境功能材料的种类和应用领域。
环境功能材料可以分为多个类别，其中包括：环境净化材料，用于吸附、分解和转化废气、废水中的有害物质；环境保护材料，如隔音材料和防火材料，用于改善环境质量和保护人们的生命安全；环境保护材料，如环境友好型涂料和建筑材料，用于提高建筑物的环境性能。
第三步：我们可以探讨一些环境功能材料的具体案例。
例如，活性炭是一种广泛应用于空气和水净化中的环境功能材料。
它具有较高的比表面积和吸附性能，可以有效去除空气中的有害气体和水中的有机污染物。
此外，光催化材料也是一种常见的环境功能材料。
它能够利用光能来催化分解有害物质，如甲醛、苯等，从而改善室内空气质量。
第四步：我们可以介绍一本关于环境功能材料的好书，以帮助读者深入了解这一领域。
《环境功能材料与应用》是一本由李明教授撰写的权威著作。
这本书全面介绍了环境功能材料的基本概念、原理、分类和应用。
通过详细的案例分析和实验结果展示，读者可以更好地理解环境功能材料的工作机制和实际应用。
此外，该书还涵盖了最新的研究进展和未来的发展方向，为读者提供了一个全面了解环境功能材料领域的重要参考。
在总结中，环境功能材料在现代环境保护中扮演着重要角色。
它们能够帮助我们解决环境污染问题，改善空气质量，保护生态环境。
活性炭
活性炭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，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。
主要用途脱色和过滤，使带色液体脱色。
吸收各种气体与蒸气。
色谱分析用。
测甲醇、锡和硅的还原剂。
粒状物可用作催化剂的载体。
种类划分由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性炭的种类很多，到目前为止尚无精确的统计材料，大约有上千个品种。
按原料来源分1. 木质活性炭2. 兽骨、血炭3. 矿物质原料活性炭4. 其它原料的活性炭5. 再生活性炭按制造方法分1. 化学法活性炭（化学炭）2. 物理法活性炭3. 化学–物理法或物理–化学法活性炭按外观形状分1. 粉状活性炭2. 颗粒活性炭3. 不定型颗料活性炭4. 圆柱形活性炭5. 球形活性炭6. 其它形状的活性炭按孔径分大孔半径>20 000nm过渡孔半径150 ～20 000nm微孔半径< 150nm 活性炭的表面积主要是由微孔提供的，材质分类椰壳活性炭果壳活性炭木质活性炭木质柱状活性炭煤质颗粒活性炭煤质蜂窝活性炭稻壳活性炭椰壳活性炭采用椰子壳为原料精制而成，外形为不定形颗粒，具有机械强度高，孔隙结构发达，比表面积大，吸附速度快，吸附容量高，易于再生，经久耐用等特点。
主要用于食品、饮料、酒类、空气净化活性炭和高纯饮用水的除臭、去除水中重金属、除氯及液体脱色。
并可广泛用于化学工业的溶剂回收和气体分离等。
果壳活性炭果壳活性炭主要以果壳和木屑为原料，经炭化、活化、精制加工而成。
具有比表面积大、强度高、粒度均匀、孔隙节构发达、吸附性能强等特点。
并能有效吸附水中的游离氯、酚、硫、油、胶质、农药残留物和其他有机污染以及有机溶剂的回收等。
适用于制药、石油化工、制糖、饮料、酒类净化行业，对有机物溶剂的脱色、精制、提纯和污水处理等方面。
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❖ 20年代初期在欧洲，活性炭的用途已扩大到矿物油、 植物油和化学药品的精制。
❖ 1926年以后，活性炭制法研究集中在荷兰，而理论方 面研究集中在德国。
❖ 1929年以后，在美国开始把粉状活性炭用于水处理(每 年2000-3000 t)。这时原料使用相当广泛，扩展到用果 壳、核、泥煤等。活化方法也多种多样，理论研究进 一步深化。
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❖ 1938年布朗诺尔、埃米特、泰勒(Brunauer, Emmett, Teuer) 3人在朗格谬尔(Langmuir)动力学 吸附理论的基础上，提出了多分子层吸附理论(简称 BET理论)和著名的BET方程。
❖ 1943年美国匹斯堡活性炭公司(现在的Calgoh公司) 首次采用烟煤压块、水蒸气活化工艺制造军用活性 炭。
果壳（果核）活性炭：以椰子壳、橄榄壳、核桃壳、杏 核等制成的活性炭。
• (2)、矿物质原料活性炭
煤质活性炭：以褐煤、泥煤、烟煤、无烟煤 石油类活性炭：以沥青等为原料炭。
• (3)、其它原料的活性炭
含碳的有机废料和农业副产品，例如稻壳、稻草、甘蔗渣、 纸浆废液、塑料、合成树脂等
• (4)、再生活性炭： （Reactivated Carbon）,与原活性炭
❖ 第二阶段:扩大原有孔隙。在此阶段，暴露出来的基本微晶表面上的C原 子与活化气体发生氧化反应被烧失，使得打开的孔隙不断扩大、贯通及 向纵深发展。
❖ 第三阶段:形成新的孔隙。微晶表面C原子的烧失是不均匀的，同炭层平 行方向的烧失速率高于垂直方向，微晶边角和缺陷位置的C原子即活性 位更易与活化气体反应。同时，随着活化反应的不断进行，新的活性位 暴露于微晶表面，于是这些新的活性点又能同活化气体进行反应。微晶 表面的这种不均匀的燃烧不断地导致新孔隙的形成。
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气体活化过程中的化学反应
❖ C+2H2O一2 H2 + CO2一79. 6kJ ❖ C十H2O一H2 +CO一542. lkJ ❖ C+CO2一2CO一712. 7kJ
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(2) 化学药剂活化
❖ ZnCl2氯化锌法 ❖ 原料与浓氯化锌溶液进行混台，让氯化锌浸渍，
然后在回转炉中隔绝空气加热~600-700℃，由于 氯化锌的脱水作用，原料里的氢和氧主要以水蒸 气的形式放出，形成多孔性结构发达的炭。
(Virgin Active Carbon)相区分。
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活性炭制备方法
(1)、气体活化（炭化+活化）
采用水蒸气、烟道气(主要成分为C02)、空气等含氧气体或混合 气体作为活化剂。
炭化：分解反应、氧键断裂反应，脱氧反应。链状分子、
芳香族分子经过炭化形成三向网状结构的炭化物。
活化：炭化物的吸附能力低，细孔被杂质堵塞等原因所
和D-A (Dubinin-Astakhor)方程
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体积填充理论
❖ 吸附剂的孔按规定分为大孔 ( > 5 0 n m )、中孔 ( 2 ~ 5 0nm )和微孔 ( < 2n m )。蒸气在大孔中的吸附 可用 B E T 多分子层吸附理论描述 ;在中孔中,可认 为先进行多分子层吸附再进行毛细冷凝 ;在微孔中 的吸附 ,一般用杜宾宁D ub i n i n等的微孔容积填充 理论 ( T V F M )描述。
0.175mm的活性炭通称粉状活性炭或粉状炭。 ❖ 粉状活性炭是非常微细的粉末，绝大部分可通
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❖ 粉末活性炭
❖ 颗粒活性炭
❖ 纤维编活辑课性件 炭
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活性炭雕
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比较碳与炭的区别：
“碳”：是元素的名称，是核电荷数为6的一 类原子的总称。比如：碳元素、碳单 质、含碳化合物、一氧化碳。
“炭”： 表示由碳元素组成的某种物质—木炭、 活性炭、焦炭、炭黑等。 炭是黑炭类的统称：
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活性炭工业历史与现状
❖ 长沙马王堆出土的汉墓木椁用木炭来吸潮、防腐， ❖ 明朝李时珍在《木草纲目》中记述果核烧炭可治疗腹泻和肠
胃病。 ❖ 1785年，洛维茨证实木炭能使某些液体脱色。这一发现导致
木炭于1794年在英国精制糖厂中首次获得工业应用。 ❖ 1913年用氯化锌活化法生产出防毒面具用的粒状活性炭。
❖ 与之类似的还有KOH编、辑课H件3PO4等。
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（3）、气体、药剂联合法
❖ 不同的原料+不同制备方法的组合可以对活性炭 的孔隙结构进行调控，从而制取许多性能不同的活 性炭。这种联合方法是许多年来及今后相当长时期 内世界各国活性炭工作者非常关注的活性炭制取方 法。
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活性炭的外观分类
❖ （1）、粉状活性炭 一般将90%以上通过80目标准筛或粒度小于
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目前活性炭的发展
❖ 为保护环境和节省能源，活性炭用途已扩大 到空气净化、废水处理、香烟滤嘴、制糖等 方面。
❖ 原料来源转向煤、石油。目前其中以煤为原 料加工制成的活性炭占60%以上。
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活性炭的理论发展
❖ 吸附理论和空隙结构研究 ❖ 体积填充理论 ❖ 计算活性炭孔分布的D-R ( Dubinin-Radushkevioh)
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微孔容积填充理论
❖ 绝大多数吸附理论均认为吸附过程发生在吸附剂表 面。但是,对有些微孔介质(如活性炭等),其孔径尺寸 与被吸附分子的大小相当,吸附则可能发生在吸附剂 的内部空间,即吸附是对微孔容积的填充而不是表面 覆盖。
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活性炭原料
• (1)、木质活性炭：以木屑、木炭等制成的活性炭。
活性炭
❖ 第一节 、活性炭的概述
❖ 第二节、活性炭的微观结构
❖ 第三节、活性炭的吸附性能
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第一节 、活性炭的概述
❖ 活性炭（AC: activated carbon）是由含碳材料制成 的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、表面积大，吸 附能力强的一类微晶质碳素材料。
❖ 表观密度约0.08～0.45。含碳量10%～98%。
致．活化阶段：900℃下暴露于氧化性气体介质中，除去被吸 附质，使被堵塞的细孔开放；并使细孔和通路扩大。
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活化具体过程
❖ 第一阶段:开放原来的闭塞孔。即高温下，活化气体首先与无序碳原子及 开，将基本微晶表面暴露出来。