活性炭-TiO2复合材料的合成性质及应用pdf/txt下载_在线阅读全文

内容简介

　　《活性炭Ti07复合材料的合成、性质及应用》针对活性炭吸附和T102光催化在环境污染净化领域的应用局限,将二者有机结合,研制功能复合材料,以解决各自应用过程巾存在的现实问题?《活性炭Ti07复合材料的合成、性质及应用》将阐述活性炭TiQ光复合材料在液相?气相领域的应用,重点介绍材料的制备?微观结构和作用机理；研究活性炭复合对Ti()2晶相结构?能阈结构、微观形貌以及光催化活性的作用机制；研究活性炭孑L结构?表面化学官能团结构对Ti02光催化活性的影响规律；合成吸附光催化双功能活性炭?吸附光催化热催化功能活性炭?此外,《活性炭Ti07复合材料的合成、性质及应用》还将探索活性炭光再生的影响因素,阐明活性炭的光再生机理,揭示活性炭Ti02的协同作用机制?

目　　录

第1篇活性炭与光催化
第1章　活性炭
1.1活性炭的概述
1.1.1活性炭的历史
1.1.2活性炭的种类
1.1.3活性炭的孔径结构
1.1.4活性炭的化学结构
1.1.5活性炭的吸附性能
1.2活性炭的应用
1.2.1概述
1.2.2活性炭吸附装置
1.2.3活性炭在气相巾的应用
1.2.4活性炭在液相巾的应用
1.2.5活性炭与催化

第1篇 活性炭与光催化 
第1章　活性炭  
1.1活性炭的概述  
1.1.1活性炭的历史  
1.1.2活性炭的种类  
1.1.3活性炭的孔径结构  
1.1.4活性炭的化学结构  
1.1.5活性炭的吸附性能  
1.2活性炭的应用  
1.2.1概述  
1.2.2活性炭吸附装置  
1.2.3活性炭在气相巾的应用  
1.2.4活性炭在液相巾的应用  
1.2.5活性炭与催化  
参考文献  
第2章　 T102光催化原理与催化剂改性  
2.1 Ti02光催化反应原理 
2.1.1光催化反应基本原理 
2.1.2光催化反应步骤  
2.1.3氧在光催化氧化反应巾的作用  
2.2光催化反应类型  
2.2.1光催化反应实验  
2.2.2光催化与光化学和热催化反应的关系  
2.3 Ti02光催化活性  
2.3.1热力学因素  
2.3.2动力学因素  
2.3.3热处理对纳米Ti02光催化活性影响机理 42  
2.4Ti02光催化技术存在问题  
2.5 Ti02光催化剂改性  
2.5.1贵金属沉积  
2.5.2复合半导体  
2.5.3离子掺杂  
2.5.4光敏化  
2.5.5表面还原处理 56 2.5.6表面螯合及衍生作用… 
2.5.7超强酸化  
2.6光催化与其他技术耦合  
2.6.1微波场助光催化  
2.6.2热催化与光催化的耦合  
2.7 Ti02光催化剂失活与再生  
2.7.1 Ti07气固多相光催化反应的催化剂失活… 
2.7.2 Ti07液固多相光催化反应的催化剂失活… 
2.7.3研究光催化剂失活的常用方法  
2.7.4解决催化剂失活问题的途径  
2.8光催化研究的新动向  
2.8.1新结构光催化剂  
2.8.2复合光催化剂  
2.8.3负载助催化剂和添加剂  
2.8.4 CdS  
参考文献  
第2篇 活性炭-Ti02复合材料在液相中的应用 
第3章　活性炭-Tioz协同作用机制  
3.1 Ti02党催化活性的提高  
3.1.1高浓度的有机环境  
3.1.2界面效应  
3.1.3催化剂表面pH的改变  
3.1.4巾间产物分布的改变… 
3.1.5晶相?粒径诱导效应  
3.1.6表面化学作用  
3.1.7抑制失活因素 89  
3.2活性炭吸附性能的增强  
参考文献  
第4章　 活性炭负载光催化剂T102/xAC的溶胶一凝胶法合成及表征  
4.1实验部分  
4.1.1催化剂制备  
4.1.2催化剂的表征  
4.1.3催化剂活性测试  
4.1.4催化剂使用寿命测试… 
4.2结果与讨论  
4.2.1 XRD及比表面积分析  
4.2.2 SEM及EDAX分析  
4.2.3光谱分析  
4.2.4光催化活性… 
4.3结论  
参考文献  
第5章　T102/xAC复合催化剂的酸催化水解合成及表征  
5.1实验部分  
5.1.1 TiO?/.rAC光催化剂的制备  
5.1.2测试与分析方法  
5.2结果与讨论  
5.2.1对照实验  
5.2.2 Ti()2 /.TAC光催化活性  
5.2.3 pH对Ti()z/5AC光催化剂活性影响  
5.2.4 Ti02/xAC光催化剂的DRS分析 l 
5.2.5 Ti02/zAC光催化剂昀XRD分析  
5.2.6 Ti()?/zAC光催化剂的FTIR分析  
5.2.7 Ti(l/.rAC光催化剂的SEM分析  
5.2.8 Ti07与AC复合提高光催化活性的机理  
5.3结论  
参考文献  
第6章　活性炭修饰对T102形态结构及光催化活性的影响  
6.1实验部分  
6.1.1催化剂制备… 
6.1.2催化剂活性测试  
6.1.3催化剂表征…l17  
6.2结果和讨论  
6.2.1光催化剂活性  
6.2.2活性炭修饰对Ti02晶相结构的影响 l 
6.2.3活性炭修饰对Ti02粒径的影响  
6.2.4活性炭修饰对Ti02光谱特征的影响  
6.2.5活性炭修饰对Ti()2表面结构的影响  
6.2.6活性炭修饰对Ti02形貌的影响  
参考文献 l 
第7章　活性炭7L结构对TiOz/AC复合光催化剂光催化活性的影响  
7.1实验部分  
7.1.1原料活性炭… 
7.1.2 Ti(l/AC光催化剂的制备  
7.1.3吸附性能与催化活性测试  
7.1.4活性炭和Ti()2 /AC光催化剂表征  
7.2结果与讨论  
7.2.1 Ti(l/AC的光催化活性  
7.2.2 Ti()2/AC的吸附性能  
7.2.3活性炭的孔径结构  
7.2.4 XRD测试 l 
7.2.5 SEM分析  
7.3结论  
参考文献  
第8章　 活性炭负载N掺杂宽光域响应T102-?N,/AC光催化剂的制备 
硬性能研究 l 
8.1实验部分  
8.1.1光催化剂制备  
8.1.2光催化剂活性测试  
8.1.3光催化剂表征  
8.2结果与讨论  
8.2.1光催化剂物相结构  
8.2.2光催化剂晶型结构及比表面积… 
8.2.3光催化剂光谱特征  
8.2.4光催化剂表面特征  
8.2.5光催化剂形貌特征  
8.2.6光催化剂活性 l39  
8.3结论  
参考文献  
第9章　N掺杂T102/AC复合催化剂对CEH漂白废水的太阳光催化降解…l 
9.1实验部分  
9.1.1 TON/AC光催化剂的制备  
9.1.2光催化剂表征  
9.1.3太阳光降解… 
9.2结果与讨论 l 
9.2.1 TON/AC光催化剂结构  
9.2.2 TON/AC对CEH漂白废水的降解  
9.3结论  
参考文献  
第10章　可见光响应杀菌功能活性炭的制备及表征  
10.1实验部分  
10.1.1 TiN/GAC的制备  
10.1.2样品表征  
10.1.3细菌培养  
10.1.4细菌灭活实验  
10.1.5空白实验 l 
10.2结果与讨论  
10.2.1杀菌活性及抗流失性能测试  
10.2.2晶型结构分析  
10.2.3表面形貌分析  
10.2.4 FTIR分析…l 
10.2.5样品孔结构特征及吸附性能  
10.3结论  
参考文献  
第11章　吸附一先催化双功能炭吸附材料的合成与表征  
11.1实验部分  
11.1.1材料的制备  
11.1.2材料表征  
11.1.3避光条件下对苯酚的去除性能测试  
11.1.4光照条件下对苯酚的去除性能测试  
11.2结果与讨论  
11.2.1 SEM测试结果 l60  
11.2.2孔径结构  
11.2.3避光条件下对苯酚的暗吸附  
11.2.4光照条件下对苯酚的去除性能 l 
11.2.5 50Ti(l/AC的重复使用性能  
11.3结论  
参考文献  
第3篇 活性炭-Ti02复合材料在气相中的应用 
第12章　 吸附一光催化联用去除室内VOCs  
12.1 吸附一光催化联用的吸附剂类型  
12.1.1沸石分子筛  
12.1.2活性炭  
12.1.3硅胶  
12.1.4活性炭纤维  
12.1.5碳纳米管  
12.2吸附一光催化联用对光催化剂结构和性能的影响  
12.2.1联用对催化剂比表面积及其界面效应的影响  
12.2.2联用对传质过程的影响 l 
12.2.3联用对催化剂表面酸碱性的影响  
12.2.4联用对催化剂失活的影响  
12.2.5联用对水蒸气副作用的影响  
12.3吸附一光催化复合材料的制备… 
12.3.1物理法 l 
12.3.2化学法  
12.4吸附一光佳化联用反应器  
12.5结论  
参考文献  
第13章　T102lACF复合材料的溶胶一凝胶法制备及其对苯的去除  
13.1实验部分  
13.1.1 T102/ACF的合成  
13.1.2材料表征  
13.1.3苯的去除性能测试  
13.1.4中间产物分析  
13.2结果与讨论 l91  
13.2.1苯的去除性能测试结果  
13.2.2 SEM及比表面积测试结果  
13.2.3 XRD测试结果 l 
13.2.4中间产物分析  
13.3结论  
参考文献  
第14章　Gd掺杂Tioz/ACF复合材料的制备及表征  
14.1实验部分 l 
14.1.1复合材料的制备  
14.1.2光催化活性测试  
14.1.3光催化剂的表征  
14.1.4中间产物分析  
14.2结果与讨论  
14.2.1光催化活性  
14.2.2 XRD测试结果  
14.2.3 FTIR测试结果  
14.2.4比表面积测试结果  
14.2.5 GC-MS测试结果  
14.3结论  
参考文献  
第15章　丝网印刷制备T102/ACF复合光催化材料  
15.1实验部分  
15.1.1实验原理  
15.1.2实验的主要原料  
15.1.3 T102前驱体的制备  
15.1.4 TiOz/ACF复合光催化剂的制备  
15.1.5村料表征  
15.2结果与讨论  
15.2.1催化结果分析  
15.2.2 XRD结果分析  
15.2.3 SEM结果分析  
15.3结论  
参考文献  
第16章　可见光响应La掺杂T102膜的制备及其对甲苯的去除性能  
16.1实验部分 215  
16.1.1光催化剂的制备  
16.1.2催化剂表征  
16.1.3 甲苯去除性能测试  
16.2结果和讨论  
16.2.1 甲苯的去除性能测试结果  
16.2.2 XPS分析  
16.2.3 FTIR分析… 
16.2.4 XRD及BET分析  
16.2.5 SEM和EDS分析  
16.2.6 DRS分析  
16.3结论  
参考文献  
第17章　 可见光响应Pt沉积La2 0/Tioz制备及其对甲苯的光热催化去除… 
17.1实验部分  
17.1.1催化剂的制备  
17.1.2催化剂表征  
17.1.3 甲苯去除性能测试  
17.2结果和讨论  
17.2.1 XPS分析  
17.2.2 FTIR分析… 
17.2.3 XRD及BET分析  
17.2.4 TEM分析… 
17.2.5 DRS分析  
17.2.6温度对于催化剂降解甲苯的影响  
17.3结论  
参考文献  
第18章　光/热催化功能炭吸附材料的制备及其对VOCs去除性畿研究  
18.1实验部分  
18.1.1 光/热催化功能炭吸附材料的制备  
18.1.2 巾间产物分析 236 18.2结果与分析  
18.2.1吸附平衡时间的确定  
18.2.2吸附?光催化?热催化的协同作用  
18.2.3中间产物及甲苯降解历程分析  
18.2.4色谱质谱联用分析 238  
18.2.5中间产物分析  
18.3结论  
参考文献  
第19章　活性炭负载纳米T102中空微球的制备  
19.1实验部分  
19.1.1粒径可控纳米Tioz巾空微球的制备  
19.1.2活性炭负载巾空纳米Ti0?  
19.1.3催化剂活性测试  
19.1.4材料表征  
19.1.5吸附性能测试  
19.2结果和讨论  
19.2.1 SEM分析… 
19.2.2 TEM分析… 
19.2.3 XPS分析  
19.2.4 XRD分析… 
19.2.5比表面积及孔结构分析  
19.2.6 T102巾空微球形成机理  
19.2.7光催化活性评价  
19.2.8活性炭负载巾空Ti(/复合材料比表面积及孑L结构分析  
19.2.9活性炭负载巾空Ti0,复合材料SEM分析  
19.2.10活性炭负载巾空Ti(/复合材料对苯和甲苯的去除  
19.3结论  
参考文献  
第4篇 活性炭的光再生 
第20章　活性炭光再生技术研究进展  
20.1洁性炭的再生及再生方法  
20.1.1活性炭再生  
20.1.2活性炭再生方法  
20.2 活性炭的光再生理论及研究现状  
20.2.1 光再生的理论基础及有机物光催化降解机理  
20.2.2国内外活性炭光再生研究现状  
参考文献  
第21章　活性炭的光催化再生机理 265  
21.1实验部分  
21.1.1实验材料  
21.1.2活性炭的光催化再生实验  
21.1.3分析方法  
21.2结果与讨论  
21.2.1活性炭光催化再生反应步骤  
21.2.2光催化剂改性对再生反应速率的影响  
21.2.3再生温度对再生反应速率的影响  
21.2.4外加氧化剂对再生反应速率的影响  
21.2.5活性炭的光催化再生机理  
参考文献  
第22章　光催化再生型活性炭的研制  
22.1实验部分  
22.1.1实验材料  
22.1.2光催化再生性活性炭的合成  
22.1.3吸附和再生性能评价  
22.1.4分析和表征方法  
22.2结果与讨论  
22.2.1吸附及光催化再生性能  
22.2.2光催化剂Ti02的分布  
22.2.3活性炭的孔结构  
22.3结论  
参考文献  
第23章　煤质活性炭光催化再生研究

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在线试读部分章节

　　第1章活性炭
　　活性炭(AC)作为一种重要的碳素材料,由微品炭和无定形炭构成,含有数量不等的灰分,是一种黑色多孑L固体,孑L隙结构发达,具有巨大的比表面积和超强的吸附能力,比表面积一般可高达l000~3000m2/g,对气体?溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有很强的吸附能力口J?作为一种性质优良的吸附剂,活性炭具有独特的孑L隙结构和表面活性官能团,化学性质稳定,机械强度高,耐酸?耐碱?耐热,不溶于水和有机溶剂,使用失效后可以再生,广泛地应用于环保?化T?食品加T?湿法冶金?药物精制?军事化学防护等各个领域,已经成为国民经济?国防建设以及人们日常生活必不可少的重要产品?随着世界范围内T业技术的快速发展,近年来环境污染日益严重,而活性炭在治理环境污染方面则越来越显示II+I诱人的前景?从最近召开的几届最具权威的国际炭会议——美国双年度炭会议和欧洲双年度炭会议来看,有关活性炭的制备及吸附的研究论文急剧增加(约占论文总数的30%),这充分表明活性炭已成为炭材料领域的一大研究热点‘2]?
　　1.1 活性炭的概述
　　1.1.1 活性炭的历史
　　活性炭最早是在木炭应用的基础上发展起来的?公元前550年,埃及就把木岌用于医药?李时珍的《本草纲目》中也介绍用果核炭治疗腹泻和肠胃疾病?公元前2世纪,印度用木炭过滤用水?中国长沙马王堆出土的汉墓棺椁中,发现底层铺有大量木炭,正是木炭的吸附和防腐能力,对马王堆古文物的保存起了重要的作用?制糖T业中,最早使用木炭和骨炭进行脱色精制,19世纪中叶以后,为了提高脱色效果,寻找比木炭更好的吸附材料,开始对其他炭质材料的活化进行研究?例如,1822年,Bussy发现了脱色能力为骨炭20~50倍的血炭;1862年,I.ipsmmbe制成了净化饮用水的活性炭;1856~1872年,Stenhouse用面粉?焦油?碳酸镁制成了脱色炭;1865年,Hunter制得了吸附气体用的椰壳炭;1868年,Winser和Swin-dells用造纸厂的废物作为原料加磷酸盐进行活化,制成了脱色炭?时间较早的这些研究,由于T程问题?设备?T艺控制技术等无法解决而未能T业化?

第1章 活 性 炭 
　　活性炭(AC)作为一种重要的碳素材料,由微品炭和无定形炭构成,含有数量不等的灰分,是一种黑色多孑L固体,孑L隙结构发达,具有巨大的比表面积和超强的吸附能力,比表面积一般可高达l000~3000m2/g,对气体?溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有很强的吸附能力口J?作为一种性质优良的吸附剂,活性炭具有独特的孑L隙结构和表面活性官能团,化学性质稳定,机械强度高,耐酸?耐碱?耐热,不溶于水和有机溶剂,使用失效后可以再生,广泛地应用于环保?化T?食品加T?湿法冶金?药物精制?军事化学防护等各个领域,已经成为国民经济?国防建设以及人们日常生活必不可少的重要产品?随着世界范围内T业技术的快速发展,近年来环境污染日益严重,而活性炭在治理环境污染方面则越来越显示II+I诱人的前景?从最近召开的几届最具权威的国际炭会议——美国双年度炭会议和欧洲双年度炭会议来看,有关活性炭的制备及吸附的研究论文急剧增加(约占论文总数的30%),这充分表明活性炭已成为炭材料领域的一大研究热点‘2]? 
　　1.1 活性炭的概述 
　　1.1.1 活性炭的历史 
　　活性炭最早是在木炭应用的基础上发展起来的?公元前550年,埃及就把木岌用于医药?李时珍的《本草纲目》中也介绍用果核炭治疗腹泻和肠胃疾病?公元前2世纪,印度用木炭过滤用水?中国长沙马王堆出土的汉墓棺椁中,发现底层铺有大量木炭,正是木炭的吸附和防腐能力,对马王堆古文物的保存起了重要的作用?制糖T业中,最早使用木炭和骨炭进行脱色精制,19世纪中叶以后,为了提高脱色效果,寻找比木炭更好的吸附材料,开始对其他炭质材料的活化进行研究?例如,1822年,Bussy发现了脱色能力为骨炭20~50倍的血炭;1862年,I.ipsmmbe制成了净化饮用水的活性炭;1856~1872年,Stenhouse用面粉?焦油?碳酸镁制成了脱色炭;1865年,Hunter制得了吸附气体用的椰壳炭;1868年,Winser和Swin-dells用造纸厂的废物作为原料加磷酸盐进行活化,制成了脱色炭?时间较早的这些研究,由于T程问题?设备?T艺控制技术等无法解决而未能T业化? 
　　活性炭的T业化生产可能起始于1900~1901年的von Ostrejko的两项专利(英国专利14224和18040)?其中一种方法是将金属氯化物与含碳原料混合进行高温炭化;另一种方法是用二氧化碳在高温下进行有选择性氧化,早期活性炭的发展与蔗糖T业紧密联系在一起,主要以粉状活性炭为主,替代了传统的木炭和骨炭?1909年,在欧洲以木炭为原料用气体活化法生产了粉状活性炭?1911年,Mangold在维也纳附近的Stockerau的Fanto厂首次用水蒸气和二氧化碳作活化剂进行活性炭的T业化生产?这种粉状活性炭的商品名字叫Eponit,主要用于制糖T业的脱色剂?1911年,荷兰阿姆斯特丹的Norit公司和Ratibor的化T厂也用气体活化法生产活性炭,其中Norit炭后来成为有名的糖用炭?1913年,Wan-sch用氯化锌与木料或其他高含碳量的物质作用制成了性能优于Eponit的活性炭,其专利为1913年5月2日的澳大利亚专利68169,这一T艺后来又在德国获得专利(DRP290656)?最初,AnssiglElle的化学冶金生产公司使用专利生产粉状脱色活性炭,商品名字为Carboraffin?在第一次世界大战期间,德国Lererksen的Bayer公司也得到了生产特许证? 
　　1915年,第一次世界大战中,德军向俄军施放毒气,俄国为适应战争需要,其泽林斯基率先研制了装有活性炭的防毒面具?活性炭作为军需品得到了飞速的发展?从仳,活性炭作为一种气相吸附剂受到人们的重视,同时也促进了粒状活性炭的开发和发展? 
　　20世纪20年代初期,活性炭的应用范围不断扩大,除了最初的制糖T业应用的脱色炭外,扩大到其他产品的净化和精制,如化学制药?植物油?矿物油等?随着生产和应用的发展和扩大,逐步形成了垄断和竞争的形势?20年代中期,一个国际性的活性炭制造商和批发商的卡特尔-Carbo Norit联合公司成立,它包括荷兰?德国?法国?瑞士?捷克等国的活性炭公司,总部设在德国的Franlfart/Main?当时,德国比较重视活性炭的理论研究方面,而活性炭的制备方法和T艺研究则以荷兰为主?活性炭的原料已扩大到果壳?果核?泥炭等,活化方法也不断创新‘3'4]? 
　　1*1.2 活性炭的种类 
　　活性炭的种类和名称很多,可以按生产原料?生产T艺?外观形态?用途等分 
　　类‘5'6]?这些种类和名称列于表1-1? 
　　表1-1活性炭的种类 
　　分类依据 种类名称 
　　木质炭:包括木屑?果壳炭(如椰壳炭)?果核炭?煤质炭 
　　原料 
　　其他原料炭:如沥青炭?合成树脂炭?活性炭纤维 
　　化学活化法活性炭(化学炭)(酸性活性炭) 
　　生产T艺 物理活化法活性炭(物理炭)(碱性活性炭) 
　　化学物理法活性炭 续表分类依据 
　　种类名称 
　　粉状炭 
　　外观形态 颗粒炭:包括无定形炭?网柱形炭?球形炭?蜂窝状炭等活性炭纤维:包括活性炭纤维布?毡?纸等单一型(选择件)活性炭 
　　吸着性 
　　复合型(多样性)活性炭 
　　气相吸附活性炭:包括防护炭?空气净化炭?脱硫炭等 
　　用途 液相吸附活性炭:包括净水炭?针剂炭?糖用炭?味精炭?黄金炭?药用炭?载体炭等炭分子筛 
　　1.按原料分 
　　按活性炭原料,活性炭可分为木质活性炭?煤质活性炭?沥青活性炭?合成树脂活性炭等?木质活性炭的历史最老,包括各种木材?木屑?木炭?果壳?果核?农副产品的副产物或废料等?原料化学组成主要是木质素和纤维素,与煤质原料相比,其杂质少?灰分低,可以应用于食品?医药等质量要求较高的领域?木质炭以粉状炭为主,大量用作糖液脱色,味精?葡萄糖精制,制药等?椰壳炭是木质炭中质量最好的一种,为无定形颗粒,不但具有很好的吸附性能,而且具有很高的机械强度?果核炭也具有类似椰壳炭的特性,像桃核炭?杏核炭也有较好的使用效果?由于木质资源有限,木质活性炭的发展受到限制,从而煤质活性炭有了飞速的发展?煤质活性炭的优势是资源丰富?种类多?价格低?其最大的缺点是灰分高?杂质多?现在,煤质活性炭的数量已超过木魇活性炭,今后,煤质活性炭在活性炭总量中所占比例将不断提高?煤质活性炭以颗粒炭为主,大量用于气相吸附和废水处理?针对煤质活性炭灰分高?杂质多的缺点,除了选择优质煤种以外,脱灰除杂的T艺发展较快,已有许多优质煤质活性炭替代了本质活性炭?在医药和医疗领域对活性炭的杂质和机械强度有特别高的要求,如用于人T肝脏和人T肾脏,而开发了以合成树脂为原料的活性炭新产品?选择不同的合成树脂和调节不同的聚合度,再相应改变活性炭制备条件,可以满足医疗领域对活性炭的要求? 
　　2.按生产工艺分 
　　按生产T艺,活性炭可以分为化学活化法活性炭(简称为化学炭)和物理活化法活性炭(简称为物理炭)两大类? 
　　化学活化法用化学药品为活化剂,如常用的氯化锌?磷酸等,个别单位使用硫酸?盐酸为活化剂?用氯化锌制得的活性炭,一般具有较多的大孑L和过渡孔?酸性表面氧化物较多,一般称为酸性活性炭?化学活化法多用木质原料,生产T艺和设备比较简单,但该方法最大的缺点是污染环境,产生的废气污染大气,产品漂洗时又产生大量的化学药品废水?物理活化法用水蒸气?二氧化碳等氧化性气体为活化剂,又称为气体活化法?这种活性炭简称物理炭?物理炭一般具有较多的微孔结构,活化时生成碱性表面氧化物较多,因此称为碱性活性炭?这两大类活性炭因制造方法不同,性质各异,其用途也不相同? 
　　现代,生产T艺又有新的发展,把两种方法结合起来使用?原料先用化学药品浸渍后炭化,再以物理炭的生产丁艺活化,这样可以大大提高产品的收率,改进表面活性组成,改善产品的质量,这种产品叫化学物理活性炭? 
　　3.按外观形态分 
　　按外观形态,活性炭可分为粉状活性炭和粒状活性炭两大类,粒状活性炭又有无定形活性炭(无定形炭)和定形活性炭之分?无定形炭又叫破碎炭,由原料直接破碎成一定粒度后加T生产,也有粉状原料压块后再破碎而成?定形活性炭因成型方法不同,有网柱形活性炭?球形活性炭和其他形状的活性炭?粉状活性炭按使用要求可加T成不同的细度?粉状活性炭因粒度细?外表面积大,所以吸附速度快,特别适用于液相吸附?粒状活性炭中目前产量最大的是网柱形活性炭,它用挤条成型方法成型,然后切成长径比小于5的颗粗,有时条状物在干燥过程中白动断裂成所需的颗粒?由于在挤条成型过程中加入一定数量的黏结剂,如煤焦油等,挤条时又施加较高的压力,所以这种活性炭的机械强度较高?球形活性炭是最近发展起来的粒状活性炭,与圆柱形活性炭和无定形炭相比,由于它是表面光滑的球形物体,所以流体阻力小?耐磨,使用中不易产生碎屑和粉末?粒状活性炭多用于吸附柱或吸附塔操作,多塔串联后可使吸附操作成为连续操作?粒状活性炭的另一个特点就是便于再生,当活性炭失效后,可以经过再生处理继续使用?由于粒状活性炭的粒度较粗,吸附质分子在活性炭内部扩散的途径较长,外表面积较小,所以它的吸附速度较慢,吸附容量也很难全部发挥? 
　　近年来,在碳纤维发展的基础上,I+现了一种新形式的活性炭,即活性炭纤维?它在外形上为纤维状,其吸附能力达到并超过一般的活性炭,由于它以合成纤维或沥青纤维为原料,所以组分含杂质少?灰分低?由于纤维很细,所以外表面积大,孔隙结构单一,极大部分为微孑L,吸附能力强,吸附速度快?活性炭纤维的另一个特点是可以加T成各种编织物,如布?毡?纸等,使用更加方便? 
　　4.按用途分 
　　按用途,活性炭可分为气相用活性炭?液相用活性炭?变压吸附用的炭分子旆等?根据活性炭孑L隙结构的不同,不同类型的活性炭有不同的用途?气相吸附时,需要大量的微孔;液相吸附时,除了需要大量微孑L也要求有一定数量的大孑L和过渡孑L;而炭分子筛则要求孔径为5A左右?由于特定用途对活性炭有特定的质量要 
　　求,所以出现了不少专用活性炭的品种,如黄金生产用的黄金炭?糖液脱色用的糖用炭?精制味精用的味精炭?医药上使用的药用炭?催化剂方面使用的载体炭?专用于煤气脱硫的脱硫炭等? 
　　1.1.3 活性炭的7L径结构 
　　活性炭作为碳素材料中的一族,其主要化学元素是碳?活性炭中的碳,基本上　有两种结构,一种是石墨的微晶结构,另一种是不规则的碳的交联结构?前一种结构具有六角形的碳网平面,碳网平面也像石墨一样存在平行层面堆叠,所以,在X射线衍射图上可以看到和石墨相同的条带,证明活性炭具有类似石墨的结构,但其尺寸只有几十埃,因此,称为石墨微晶结构?这些微晶的平行层面不是完全沿共同垂直轴排列的,一个层对另一个层的角位移是杂乱的?正是因为各个层不规则地相互堆叠,所以,没有宏观的晶体学性质,只是尺寸大小不同的二维乱层微晶?活性炭的另一种结构,则是完全无序的碳的交联结构?有的碳呈六角形碳网平面,有的因其他杂原子的存在而造成碳网平面扭曲或形成杂环结构?这种不规则的碳的交联结构在X射线衍射中不出现任何表征晶体特性的条带,这种结构才是真正的无定形炭?

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