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木質(zhì)活性炭吸附原理介紹

作者:寧夏永瑞達(dá)炭素有限公司 日期:2020年5月26日

  吸附性質(zhì)是木質(zhì)活性炭的重要性質(zhì)。木質(zhì)活性炭具有像石墨晶粒卻無(wú)規(guī)則地排列的微晶。在活化過(guò)程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同大小不一的孔隙,假定木質(zhì)活性炭的孔隙是圓筒孔形狀,按一定方法計(jì)算孔隙的半徑大小可分為二類。

  1、按IUPAC分:微孔<1.0nm;中孔(又稱過(guò)渡孔)1~ 25nm;大孔>25nm。

  2、按習(xí)慣分:微孔<150nm;中孔150~20000nm;大孔>20000nm。

  由于這些孔隙,特別是微孔為木質(zhì)活性炭提供了巨大的比表面積。

木質(zhì)活性炭

  木質(zhì)活性炭微孔的孔隙容積一般約為0.25~0.9mL/g,孔隙數(shù)量約為1020個(gè)/g,全部微孔表面積約為500~1500m2/g,通常以BET法測(cè)算,也有稱高達(dá)3500~5000m2/g的。木質(zhì)活性炭幾乎95%以上的表面積都在微孔中,因此除了有些大分子進(jìn)不了外,微孔是決定木質(zhì)活性炭吸附性能高低的重要因素。

  木質(zhì)活性炭中孔的孔隙容積一般約為0.02~1.0mL/g。表面積高達(dá)幾百m2,一般只有木質(zhì)活性炭總表面積的約5%。其作用能吸附蒸汽,并能為吸附物提供進(jìn)人微孔的通道又能直接吸附較大的分子。

  木質(zhì)活性炭大孔的孔隙容積一般約為0.2~0.5mL/g,表面積只約0.5~2m2/g,其作用一是使吸附質(zhì)分子快速深入木質(zhì)活性炭?jī)?nèi)部較小的孔隙中去;二是作為催化載體時(shí),催化劑常少量沉淀在微孔內(nèi),大部分都沉淀在大孔和中孔之中。

  所提的木質(zhì)活性炭表面積理應(yīng)包括內(nèi)表面積和外表面積,事實(shí)上吸附性質(zhì)主要來(lái)自活性炭巨大的內(nèi)表面積,因此不能誤認(rèn)為,把木質(zhì)活性炭研碎磨細(xì)會(huì)明顯提高表面積從而提高吸附力。

活性炭

  很多吸附是可逆的物理吸附,即被吸附物為液體,在一定溫度和壓力下被木質(zhì)活性炭吸附,在高溫低壓下被吸附的物質(zhì)又解吸出來(lái),木質(zhì)活性炭?jī)?nèi)表面恢復(fù)原狀。這是廣泛應(yīng)用的物理吸附,學(xué)術(shù)上又稱為范德華吸附。

  木質(zhì)活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學(xué)吸附。木質(zhì)活性炭的吸附性既取決于孔隙結(jié)構(gòu)又取決于化學(xué)組成。

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