吸附剂

如：在白糖脱色中吸附白糖中的有机物，污水处理， 溶剂回收，汽车汽油的回收 ❖ 由木炭加工而成
石墨晶体结构
1-2 活性碳纤维
活性碳纤维有两种制备方法 ❖ 在活性碳颗粒中加入增稠剂后，与纤维混纺成丝 ❖ 在活性碳颗粒中加入合成纤维，与碳颗粒混纺成丝，
一起活化。
注意：吸附量特别是对恶臭物质如丁硫醇的吸附量比 活性碳高40倍。
Hale Waihona Puke Baidu
1-3 炭分子筛
1948年Emmett发现活性碳的分子筛作用。 炭分子筛与沸石分子筛相似，具有均一的孔 分布，极性与分子筛相反。
吸附剂的种类-2 硅胶
硅胶（silica gel） ❖ 硅胶是胶体氧化硅脱水后的固体颗粒， ❖ 它的组成是SiO2·nH2O。它的水含量在5% （wt.），并且主要是以羟基的形式存在。 ❖ 最早合成于第一次世界大战，用于防毒面具，
在一下几方面性能较差 ❖ 热稳定性 ❖ 抗酸碱能力 ❖ 化学稳定性 ❖ 机械强度 ❖ 耐磨性能
工业用颗粒吸附剂的基本特征
炭分子筛 活性碳 沸石分 硅胶 子筛
铝凝胶
真密度
g／cm2
颗粒密度 g／cm2
装填密度 g／cm2
1.9-2.0 0.9-1.1 0.55-0.65
2.0-2.2 0.6-1.0 0.35-0.6
但它在这方面不如活性炭。 ❖ 催化剂载体
硅胶的性质
❖ 孔径2-20nm，较之活性碳孔分布较窄 ❖ 硅胶表面的羟基有一定的极性，因此是 极性吸附剂，水，醇类，酚类，胺类（可以形
成氢健），不饱和烃（可形成π键）可被优 先吸附。
硅胶的极性
❖ 强极性 ❖ 吸附水分时，可达自身重量的50%. ❖ 相对湿度60%的空气，吸水可达24% ❖ 吸水时，强放热，超过100C, 使自身破碎
❖ 聚酰胺对有机物质的吸附属于氢键吸附，一 般认为，通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄 酮类化合物的酚羟基，或酰胺键上的游离氨 基与醌类、脂肪羧酸上的羰基形成氢键缔合 而产生吸附。
❖ 吸附的强弱则取决与各种化合物与之形成氢 键缔合的能力。
❖ 主要用于分离黄酮类、蒽醌类、酚类、有机 酸类、鞣质类等成分。
吸附树脂
活性炭纤维（ACF）
❖ 亦称纤维状活性炭，是性能优于活性炭的高 效活性吸附材料和环保工程材料。其超过 50%的碳原子位于内外表面，构筑成独特的 吸附结构，被称为表面性固体。
❖ 它是由纤维状前驱体，经一定的程序炭化活 化而成。较发达的比表面积和较窄的孔径分 布使得它具有较快的吸附脱附速度和较大的 吸附容量，且由于它可方便地加工为毡、布、 纸等不同的形状，并具有耐酸碱耐腐蚀特性， 使得其一问世就得到人们广泛的关注和深入 的研究。目前已在环境保护、催化、医药、 军工等领域得到广泛应用
❖ 常用的吸附剂：以碳质为原料的各种活性炭 吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂(如硅 胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等)。
吸附剂的种类-1 活性碳类
活性碳类吸附剂可以分为三种： ❖ 活性碳 ❖ 活性碳纤维 ❖ 碳分子筛
1-1活性碳
特点： ❖ 非极性的表面 ❖ 疏水性和亲有机物性 ❖ 主要用于从气体或液体混合物中回收有机化合物。
吸附剂的种类-3 活性氧化铝
❖ 活性氧化铝是多孔的高比表面积的氧化铝， 它直接由铝土矿（Al2O3·3H2O）,或一水合 物Al2O3·H2O的脱水和重结晶在高温下制备。
❖ 它的极性比硅胶强，具有酸碱两性，反映了 金属铝的特性。
活性氧化铝的特性
❖ 活性氧化铝对多数气体和蒸汽都是稳定的， 是没有毒性的坚实颗粒，浸入水或液体中不 会软化、溶胀或崩碎破裂。
450-550 700-1500 400-750 400-600
0.4-0.7 1.2-2
-
2-12
0.4-0.45 0.3-0.8 150-350 4-15
壳聚糖
❖ 壳聚糖亦称为可溶性甲壳素，自然界中有丰 富的含量。它是通过甲壳素脱去分子中的乙 酰基后得到。组成壳聚糖的基本物质是D一 葡聚糖单体
附性质的分子筛 ❖ 吸附、催化反应、离子交换性能都在化工中得到了
应用。 ❖ 硅铝比影响分子筛的极性，硅铝比提高，极性下降。
分子筛的特点
❖ 分子筛的孔道单一，只能吸附能通过这些孔 道的分子
❖ 孔道比面的吸附势要高，决定了在吸附质的 浓度很低时仍有较大的吸附量
❖ 极性强，吸附水和不饱和烃。
分子筛的缺点
2.0-2.5 2.2-2.5 0.9-1.3 0.8-1.5 0.6-0.75 0.5-0.76
3.0-3.3 0.9-1.9 0.5-1.0
孔隙率
空隙容积 cm3 ／g 比表面积 m2 ／ g
平均孔径 nm
0.35-0.41 0.33-0.45 0.32-0.4 0.4-0.45 0.5-0.6 0.5-1.1 0.4-0.6 0.3-0.6
❖ 在高温下，活性氧化铝的吸附容量大于硅胶， 所以通常用于热风、或其它气体的干燥。但 是，在该方面的作用逐渐在被分子筛取代。
吸附剂的种类-4 分子筛
❖ 沸石分子筛是硅铝四面体形成的三维硅铝酸盐金属 结构的晶体，是一种孔径大小均一的强极性吸附剂。
❖ 吸附选择性高 ❖ 离子交换特性，不同的阳离子交换后，形成不同吸
吸附剂
吸附剂
❖ 定义：能有效地从气体或液体中吸附其中某 些成分的固体物质。
❖ 特点：大的比表面、适宜的孔结构及表面结 构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与 吸附质和介质发生化学反应;制造方便，容易 再生；有良好的机械强度等。
❖ 分类：可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、 表面极性等分类，如粗孔和细孔吸附剂，粉 状、粒状、条状吸附剂，碳质和氧化物吸附 剂，极性和非极性吸附剂等。
❖ 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，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。
❖ 广泛用于废水处理、药剂分离和提纯，用作 化学反应催化剂的载体，气体色谱分析及凝 胶渗透色谱分子量分级柱的填料。其特点是 容易再生，可以反复使用。如配合阴、阳离 子交换树脂，可以达到极高的分离净化水平。
❖ 是一种含氨基和羟基的天然高分子螯台物， 又是天然的阴离子絮凝剂。它对蛋白质，核 酸等物质都有吸附能力
聚酰胺
❖ 商品聚酰胺 (polyamice) 均为高分子聚合物 质，不溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿及 丙酮等常用有机溶剂，对碱较稳定，对酸尤 其是无机酸稳定性较差，可溶于浓盐酸、冰 醋酸及甲酸。