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活性炭是由石墨微晶、单一平面网状碳和无定形碳三部分组成,其中石墨微晶是构成活性炭的主体部分。活性炭的微晶结构不同于石墨的微晶结构,其微晶结构的层间距在0.34~0.35nm之间,间隙大。即使温度高达2000 ℃以上也难以转化为石墨,这种微晶结构称为非石墨微晶,绝大部分活性炭属于非石墨结构。石墨型结构的微晶排列较有规则,可经处理后转化为石墨。非石墨状微晶结构使活性炭具有发达的孔隙结构,其孔隙结构可由孔径分布表征。活性炭的孔径分布范围很宽,从小于1nm到数千nm。有学者提出将活性炭的孔径分为三类:孔径小于2nm为微孔,孔径在2~50nm为中孔,孔径大于50nm为大孔。
活性炭材料在脱脱硝过程中,因其处理效果好、投资运行费用低、实现资源化、且易于再生利用等优点而引人注目,但是,单一的活性炭脱,速度慢,效率低。在提高活性炭脱的性能的过程中,改性活性炭引起重视,它能克服普通活性炭的某些缺点和限制,被认为是有前景的脱剂;另有研究表明,以亚铁盐和铜盐配方处理的活性炭对氨有很好的吸附性能。
蜂窝活性炭的原料主主要椰壳炭粉、煤质炭粉、木质炭粉,加工成型后再经过高温活化而成。因为外形为蜂窝体,所被人们称做蜂窝活性炭。产品可分为耐水与不耐水两种。它的特点是:具有较大的比表面积,通孔阻力小,微孔发达,高吸附容量,使用寿命长等主要特点。选用蜂窝活性炭吸附法,即废气与具有大表面的多孔性活性炭接触,废气中的污染物被吸附和分解,从而起到净化作用。
活性炭主要作为固体吸附剂,应用在化工、、环境等方面,用于吸附沸点及临界温度较高的物质及分子量较大的物。在空气净化、水处理等领域应用也呈现出应用量增长的趋势,炭如高比表面积炭、高炭、纤维炭已渗透到航天、电子、通讯、能源、生物工程和生命科学等领域。
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