活性炭是一種黑色多孔的固體炭質(zhì)。主要成分為碳,并含少量氧、氫、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面積在500~1700m2/g間。具有很強的吸附性能,為用途極廣的一種工業(yè)吸附劑。
活性炭是傳統(tǒng)而現(xiàn)代的人造材料,又稱碳分子篩。化學(xué)式:C。CAS:64365-11-3 EINECS: 264-846-4。自從問世一百年來,活性炭與蜂窩狀活性炭應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)展,應(yīng)用數(shù)量不斷遞增。
煤質(zhì)柱狀活性炭用于有毒氣體的凈化,廢氣處理,工業(yè)和生活用水的凈化處理,溶劑回收等方面。并且廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個方面,如石化行業(yè)的無堿脫臭(精制脫硫醇)、乙烯脫鹽水(精制填料)、催化劑載體(鈀、鉑、銠等)、水凈化及污水處理;電力行業(yè)的電廠水質(zhì)處理及保護(hù);化工行業(yè)的化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收及油脂等的脫色、精制;食品行業(yè)的飲料、酒類、味精母液及食品的精制、脫色;黃金行業(yè)的黃金提取、尾液回收;環(huán)保行業(yè)的污水處理、廢氣及有害氣體的治理、氣體凈化;以及相關(guān)行業(yè)的香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發(fā)污染控制,各種浸漬劑液的制備等。
活性炭在許多吸附過程中伴有催化反應(yīng),表現(xiàn)出催化劑的活性。例如活性炭吸附二氧化硫經(jīng)催化氧化變成三氧化硫。
由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡(luò)合物的存在,對多種反應(yīng)具有催化劑的活性,例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。
由于活性炭和載持物之間會形成絡(luò)合物,這種絡(luò)合物催化劑使催化活性大增,例如載持鈀鹽的活性炭,即使沒有銅鹽的催化劑存在,烯烴的氧化反應(yīng)也能催化進(jìn)行,而且速度快、選擇性高。
由于活性炭具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)、巨大的內(nèi)表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性,可作為催化劑的載體。例如,有機(jī)化學(xué)中加氫、脫氫環(huán)化、異構(gòu)化等的反應(yīng)中,活性炭是鉑、鈀催化劑的優(yōu)良載體。
活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學(xué)吸附。活性炭的吸附性既取決于孔隙結(jié)構(gòu),又取決于化學(xué)組成。
活性炭不僅含碳,而且含少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)開工的氧和氫,例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧化物和絡(luò)合物,有些來自原料的衍生物,有些是在活化時、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時還會生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分,灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類,如碳酸鹽和磷酸鹽等。
這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗的處理而降低。 |
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