化学活性炭是一种 经过化学活化和物理活化处理后的碳材料,主要由木质、煤质和石油焦等含碳原料通过热解和活化加工制备而成。这种碳材料具有粉状或粒状的外观,其微孔结构发达,特异性吸附能力强大,因此用途广泛,包括污水处理、电极、烟气治理等。
活性炭的制备过程通常包括以下几个步骤:
炭化:
将固态碳质物(如煤、木料、硬果壳、果核、树脂等)在隔绝空气的条件下加热至600~900℃,使其转化为炭。
活化:
在400~900℃的条件下,使用空气、二氧化碳、水蒸气或三者的混合气体对炭进行氧化活化,从而在碳表面形成丰富的微孔结构。
活性炭的物理和化学特性使其具有以下优势:
高比表面积:提供大量的吸附位点,能够吸附大量的气体、液体或胶态固体。
多孔结构:孔径大小可以达到微米级别,使得活性炭能够选择性地吸附非极性物质。
高吸附能力:能够有效去除水中的余氯、胶体、有机物、重金属、放射性物质等。
根据活性炭的外形,可分为粉状和粒状两大类;根据原材料不同,可分为竹炭、木炭、果壳炭、煤质炭等类型。
活性炭的应用领域非常广泛,包括但不限于:
水处理:用于去除水中的污染物,如余氯、重金属等。
空气净化:用于吸附空气中的有害气体,如甲醛、苯等。
电极材料:在电池和电容器中作为电极材料使用。
烟气治理:用于去除烟气中的硫化物、氮氧化物等有害气体。
总之,化学活性炭是一种性能优异的吸附材料,因其高吸附能力和广泛的应用领域,在环境保护、化工、能源等领域发挥着重要作用。