活性炭孔结构调节论、方法与实践.pdf

第# 卷! 第 期 新! 型! 炭! 材! 料 5., #! ;., ! ##’ 年) 月 ; =1?@; A1/B1CD E8:, ##’ ! 文章编号：! %##+!,,+ （##’ ）#!#%,!#, 活性炭孔结构调节：理论、方法与实践 解! 强，! 张香兰，! 李兰廷，! 金! 雷 （中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京 %###, ） 摘! 要：! 活性炭的吸附性能主要由其孔结构和表面官能团决定，尤其是孔结构对活性炭的性能有时甚至有决定 性的影响。因此，根据用途与应用领域对吸附剂性能的要求定向制备具有特定孔结构的活性炭的方法具有重大的 意义。通过对活性炭制备过程中孔结构调控方法研究状况的评介，以期对深入理解孔结构对活性炭的意义、阐释 孔结构调控机理和方法有所帮助，进而指导制备具有要求结构和性能活性炭的生产实践。 关键词： ! 活性炭；孔结构；定向制备 中图分类号：! /0 $$ , %! ! ! 文献标识码：! 1 %! 前言 用［(!%%］。 应用领域的扩大对吸附性能提出了新的、更高 吸附分离是利用吸附剂具有较强的脱除痕量物 的要求，在“高吸附、多功能、高强度”的总要求下， 质的能力和良好的选择性，把结构类似、物化性质接 出现了对专用活性炭需求量越来越多的趋势［$!%%］。 近的物质分开的过程。吸附分离操作在石油、化工、 由于活性炭的吸附性能主要由其孔结构（孔形状、 冶金、食品和医药等行业中已得到广泛的应用，在保 ［% ］ 孔径及分布）和表面官能团决定 ，孔结构对活性 护环境、控制污染方面也发挥着越来越重要的作用。 炭的性能有时甚至有决定性的影响［% ］。因此，根据 活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和极大 用途与应用领域对吸附剂性能的要求来制备具有特 内表面积的人工炭材料制品。它主要由碳元素（质 定孔结构的活性炭的方法就有重大的意义。 量分数为,+ 2 - (+ 2 ）组成，同时也含有氢、氧、硫、 本文就目前活性炭孔结构调控研究进展做一综 氮等元素，以及一些无机矿物质。吸附作用是活性 述性的评介，以期对深入理解孔结构对活性炭的意 炭的最显著的特征之一，它可以从气相或液相中吸 义、阐释孔结构调控机理和方法有所帮助，进而指导 附各种物质，且吸附能力很大：通常，其孔容积达 制备具有要求结构和性能的活性炭的生产实践。 # , -# 3 4 - %, # -# 3 4 、内表面积为 $## # 3 4 - ［%， ］ ! 活性炭的孔结构及其对应用的影响 %### # 3 4 。 活性炭主要用作吸附分离操作的吸附剂。与树 ! , # 活性炭的孔结构 脂、硅胶、沸石等吸附剂相比，活性炭具有很多优越 活性炭的孔，是制备过程中在无定形炭基本微 性：孔隙结构高度发达、比表面积大；炭表面上含有 晶之间清除了各种含碳化合物及无序炭（有时也从 （或可以附加上）多种官能团；具有催化活性；性能 基本微晶的石墨层