當前位置:江蘇新聚環保科技有限公司>>技術文章>>活性炭的吸附機理
活性炭的吸附機理
活性炭內部有晶體結構和孔隙結構,活性炭表面也有一定的化學結構。活性炭的吸附性能不僅取決于活性炭的物理(孔)結構,還取決于活性炭表面的化學結構。在活性炭的制備過程中,碳化過程中形成的芳香片邊緣化學鍵斷裂,形成帶有不成對電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有不飽和化學鍵,可以與氧、氫、氮、硫等雜環原子反應,形成不同的表面基團。這些表面基團的存在無疑影響了活性炭的吸附性能。x射線研究表明,這些雜環原子與芳香芯片邊緣的碳原子結合,生成含有氧、氫和氮的表面化合物。當這些邊緣成為主要的吸附表面時,這些表面化合物改變了活性炭的表面特性和表面性質。活性炭的表面基團可分為酸性、堿性和中性三種類型。酸性表面官能團包括羰基、羧基、內酯、羥基、醚、酚等。能促進活性炭對堿性物質的吸附;堿性表面官能團主要包括吡喃酮(環酮)及其衍生物,能促進酸性物質在活性炭上的吸附。
磷酸等酸性活化劑制備的活性炭表面主要是酸性基團,能很好地吸附堿性物質;KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭主要由堿性基團組成,適用于吸附酸性物質。然而,通過物理活化方法如CO2和H2O制備的活性炭的表面官能團通常是中性的。
活性炭的吸附機理
活性炭吸附是指活性炭的固體表面吸附水中的一種或多種物質,達到凈化水質的目的。活性炭的吸附能力與活性炭的孔徑和結構有關。一般來說,粒徑越小,孔隙擴散速度越快,活性炭的吸附能力越強。
吸附容量和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標。吸附容量用吸附量來衡量,吸附速度是指單位時間內單位重量吸附劑的吸附量。在水處理中,吸附速度決定了吸附劑與污水的接觸時間。
活性炭按制造使用的主要原料分為四類:煤活性炭、木活性炭、合成活性炭和其他活性炭。根據制造中使用的主要原材料和相應的產品形狀組合,將其分為16種類型。其中,煤基活性炭分為柱狀煤基顆粒活性炭、碎煤基顆粒活性炭、粉狀煤基顆粒活性炭和球形煤基顆粒活性炭。木質顆粒活性炭分為柱狀木質顆粒活性炭、破碎木質顆粒活性炭、粉狀木質顆粒活性炭和球形木質顆粒活性炭。合成材料活性炭分為柱狀合成材料顆粒活性炭、破碎合成材料顆粒活性炭、粉狀合成材料顆粒活性炭、成型活性炭、球形合成材料顆粒活性炭、布狀合成材料活性炭(碳纖維布)和氈狀合成材料活性炭(碳纖維氈)。想要了解更多活性碳纖維氈、VOCs廢氣治理、有機廢氣治理裝置的內容,可以關注我們。