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表面化学性质活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构,活性炭表面也有一定的化学结构。活性炭吸附性能不仅取决于活性炭的物理(孔隙)结构,而且还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭制备过程中,炭化阶段形成的芳香片的边缘化学键断裂形成具有未成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有未饱和的化学键,能与诸如氧、、氮和等杂环原子反应形成不同的表面基团,这些表面基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附性能。X 射线研究表明,这些杂环原子与碳原子结合在芳香片的边缘,产生含氧、含和含氮表面化合物。当这些边缘成为主要的吸附表面时,这些表面化合物就改变了活性炭的表面特征和表面性质。活性炭表面基团分为酸性、碱性和中性 3 种。酸性表面官能团有羰基、羧基、内酯基、羟基、醚、等,可促进活性炭对碱性物质的吸附;碱性表面官能团主要有吡喃酮(环酮)及其物,可促进活性炭对酸性物质的吸附。
果壳活性炭是一种活性炭。为黑色颗粒状,用做碳、氯、、丙酮、氧化氮等工业有害气体的净化处理。优质环保椰壳、桃壳、核桃壳、枣壳等果壳为上等原料,对工业有害气体的净化处理。经系列生产工艺加工而成的一种活性炭。具有耐磨强度好、空隙发达、吸附性能高、强度高、易再生、经济耐用等优点,广泛应用于生活、工业、液相吸附、水质净化、气相吸附。
果壳活性炭用于水净化及污水处理,微过滤是一种精密过滤技术。它的孔径范围一般为0.05~I0//m,介于常规过滤和超滤之间,是属于以压力为驱动力达到分脔和浓缩的目的,无相态的变化和界面质量的转移,与常规过滤有所区别。常规过滤一般分深层过滤和筛网状过滤。它所用的介质,如纸、、玻璃纤维、陶瓷、布、毡等,都是一些孔形较不憋齐的多孔体,孔径分布菹围较广,无法标明它的孔径大小,过滤时粒子是靠陷入介质内部曲折的通逍而被阻留.阻留率B6压力的増加而下降,介质厚,对颗粒的容纳撒大,用于一般澄淸过滤。微过滤所用的过滤介质具有类似筛网状的结构,是由**或合成高分子材料所形成的。果壳活性炭具有形态较整齐的多孔结构。孔径分布较均一。
由于果壳活性炭对水的预处理要求高,而且活性炭的价格昂贵,因此在废水处理中,活性炭主要用来去除废水中的微量污染物,以达到深度净化的目的。1. 活性炭处理含铬废水。铬是电镀中用量较大的一种金属原料,在废水中六价铬随pH值的不同分别以不同的形式存在。活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积,具有较强的物理吸附能力,能有效地吸附废水中的Cr(Ⅵ)。活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基(-OH)、羧基(-COOH)等,它们都有静电吸附功能,对Cr(Ⅵ)产生化学吸附作用。完全可以用于处理电镀废水中的Cr(Ⅵ),吸附后的废水可达到国家排放标准。试验表明:溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度为50mg/L,pH=3,吸附时间1.5h时,活性炭的吸附性能和Cr(Ⅵ)的去除率均达到效果。因此,利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水,吸附性能稳定,处理效率高,操作费用低,有一定的社会效益和经济效益。
木质粉状活性炭产品的外形主要有粉状和粒状两大类。木质粉状活性炭是非常微细的粉末,绝大部分可通过200目筛网,大部分可通过325目筛网,粉的尺寸在1~150μm之间(平均约40μm);通常,炭粉越幼细,它对杂质的吸附速度越大。故常将活性炭产品进行高度的破碎和筛选,得到微细的粉末。粉状炭的缺点是再生比较困难,通常不再生使用,故消耗量较大(近年也有研究将它再生)。粒状活性炭通常都再生使用,消耗量较少。它有不定型颗粒状和柱状颗粒两种,粒度在0.5~4mm之间。前者是通过适当的破碎和筛选得到的,后者则是将原料通过造粒机压制成型的。 用木屑为原料和用化学活化法通常制造木质粉状活性炭。颗粒活性炭多数是用煤或木炭为原料,粉碎后加粘合剂(如、木素磺酸等)压制成型,经过干馏炭化,然后活化处理制成(或在活化前再打碎成适当的粒度)。