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活性炭除了倫效分散力相互作用以外,另一個微弱的相互作用是偁極子相互作用.表面上的負(fù)電性(電子的親和性)不同的原子化學(xué)結(jié)合在一起時.電子的分布偏向負(fù)電性大的原子一方。設(shè)偏移的電量為 q、—q,其間的距離為r'財(cái),在相互結(jié)合的原子之間呈現(xiàn)出電矩p=gr',將其稱作電偶矩。在有這種量接子的表面原子組或者有極性的表面官能團(tuán)與具有偶極子的分子之間,引力發(fā)生作用.此引力比倫教分散力稍強(qiáng),與3成正比。粒度過大或過小都不能達(dá)到較好的吸附效率,粒度小將使氣流分布不均,造成氣流短路,并且會使活性炭易于粉碎成粉,這樣對活性炭表面氣孔將有很大的影響。而且,當(dāng)吸附質(zhì)分子或者吸阱劑表面的任何一方有電偶矩時,就在接近它的對方上誘導(dǎo)出電偶矩,從而呈現(xiàn)出與r-s成正比的微弱的相互作用。煤質(zhì)柱狀活性炭價格
煤質(zhì)柱狀活性炭價格
2.1 活性炭在氣(汽)相吸附中的應(yīng)用
活性炭在氣(汽)相吸附中的大規(guī)模應(yīng)用是從di一次shi界大戰(zhàn)中的毒氣防護(hù)開始的。此后,逐漸向其他領(lǐng)域擴(kuò)展,歸納起來其主要應(yīng)用如下。煤質(zhì)柱狀活性炭價格
2.1.1 有毒或有害氣體的防護(hù)
防毒面具、口罩和防護(hù)服是活性炭應(yīng)用的典型代表。
2.1.2 氣(汽)體的凈化、精制和分離
空氣凈化、空氣的氮、氧吸附分離和純化;工業(yè)氫的度壓吸附分離和提純;溶劑回收;煙氣中去除二氧化liu和氮氧化合物;空調(diào);航天和深海潛艇的工作環(huán)境的氣體凈化等部離不開活性炭。
活性炭制作化學(xué)活化和物理活化
活性炭是一種既傳統(tǒng)又現(xiàn)代的材料。隨著人類社會的不斷發(fā)展,活性炭己經(jīng)在食品、yi藥、化工、環(huán)保等諸多的領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用;應(yīng)用數(shù)量也不斷遞增。近幾年來,全球?qū)?/span>活性炭的使用量年年增長。③活性炭在堿性溶液中可能會產(chǎn)生"膠溶"、脫吸附作用而污染藥液,增加雜質(zhì),而在酸性溶液中吸附力強(qiáng),因此用活性炭吸附時應(yīng)盡量控制藥液的pH值為弱酸性以提高吸附效果。我國活性炭產(chǎn)量己經(jīng)居世界前列,但是我國生產(chǎn)的活性炭性能一般,性能優(yōu)良活性炭主要還是依靠進(jìn)口。煤質(zhì)柱狀活性炭價格
制備活性炭的原料非常豐富,如煤、果殼、稻殼、石油焦、樹脂、瀝青、廢舊輪胎等。其中,果殼類原材料來源廣泛、成本低廉,并且具有的天然結(jié)構(gòu),利于形成發(fā)達(dá)微孔結(jié)構(gòu),己經(jīng)得到越來越多的關(guān)注?;钚蕴恐苽浞椒ㄖ饕譃閮纱箢?化學(xué)活化法和物理活化法。化學(xué)活化是通過化學(xué)試劑如KOH、Zncl2等與碳材料發(fā)生一系列的交聯(lián)或縮聚反應(yīng),進(jìn)而創(chuàng)造出豐富微孔;物理活化是利用空氣、二氧化碳、水蒸氣等氧化性氣體在高溫下與碳材料內(nèi)碳原子反應(yīng)?;瘜W(xué)活化優(yōu)點(diǎn)是活化時間短、活化溫度低。電動汽車、功能性綠色環(huán)保等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用都屢見有關(guān)文獻(xiàn),不少已投放市場。但是,大量化學(xué)試劑的使用提高了制備成本,高溫下對設(shè)備有較強(qiáng)腐蝕作用,在洗滌過程中需要大量水,這些廢水經(jīng)過復(fù)雜處理工藝后才能達(dá)到環(huán)保排放要求。正是這一原因,目前,在工業(yè)上大多采用水蒸氣活化來制備活性炭。
活化物理優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單、清潔,活化后不需要洗滌。水蒸氣活化速度較快,但是很難得到高比表面積活性炭;采用二氧化碳活化,可以得到高比表面積活性炭,但其活化溫度高、速度慢,因此能耗很高,活化時間通常需要凡十小時,甚至上百小時。同時中孔在足夠的蒸氣壓下按毛細(xì)凝聚原理吸附蒸汽,這表現(xiàn)在中孔發(fā)達(dá)的活性炭對有機(jī)大分子有很好的吸附作用,常用于除去溶液中較大的有色雜質(zhì)或呈膠狀分布的顆粒而使溶液脫色。加入適當(dāng)催化劑可有效縮短活化時間,但是仍然難以滿足工業(yè)化生產(chǎn)需要。
總之,化學(xué)活化和物理活化都有各自的優(yōu)勢和不足。在保持制備工藝簡單、清潔基礎(chǔ)上,如何進(jìn)一步降低制備成本,成為今后研究zhong點(diǎn)。