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公司：环创净水材料有限公司

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活性炭

 

活性炭吸附机理简述

活性炭是把农业生产体系原料（果壳、煤、木材等）经过隔绝空气的条件下加热减少非碳成分（此过程称为炭化），然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的构造（此过程称为活化）。由于活化的过程是一个微观的过程，也就说大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀的，所以造成了活性炭表面的微孔直径小，活性炭表面的微孔直径大多在2-50nm之间，所以，即使是少量的活性炭，也有巨大的表面积（可达3000m2/g）。活性炭的一切应用，几乎都基于活性炭的这一特点。目前，活性炭主要作为固体吸附剂，应用在化工、医药、环境等方面，用于吸附沸点及临界温度较高的物质，分子量非常大的农业生产体系物。在活性炭发生的主要是物理吸附，大多数是单层分子吸附，其吸附量与被吸附物的浓度服从朗格缪尔方程式。

2、活性炭在废水处理中的应用的现状

目前我国的废水主要是工业废水和生活废水，在2001 年，两者的排量分别为200亿吨和277亿吨。大部分的废水（特别是生活污水）采用的是生物法处理，即利用好氧、厌氧生物来降解水中的农业生产体系物（BOD）。但是，这种方法有它的缺点，首先有些污水含有毒物质、难降解物质，无法用生物法来处理；其次，这种方法的的处理效果有限，一般只能处理到国家地表水质量的三级标准。在生物法不足的地方恰恰就是活性炭的用武之地。活性炭主体是非较性的，容易吸附农业生产体系物；活性炭的吸附效果比较完全，出水质量高。活性炭还可去除饮用水中的嗅和味，这是生物法无论如何也应用不到的领域。

2.1近两年来活性炭水处理应用方法的研究

2.1.1、活性炭的改性。

活性炭改性就是指用一定的方法处理活性炭使其表面官能团性质及数量发生变化。不同的处理方法可以得到不同的改性活性炭。若用浓氧化,则活性炭表面酸性基团增多,亲水性增强,这就不利于活性炭对水中苯酚、苯胺、腐殖酸、氯仿等农业生产体系物的吸附。因此,以去除农业生产体系污染物为目的的活性炭表面改性的研究方向应为:减少表面内酯基及羧基等含氧官能团的含量,增加活性炭表面的疏水性。有研究中发现,用ＨＮＯ3氧化的活性炭在300～400℃下进行热处理,其表面可产生较多的酸性基团,获得较高的阳离子交换量,对重金属离子Ｃｒ(Ⅲ)有很好的吸附交换能力；而若将氧化处理的活性炭在高温下(800℃以上)灼烧,则其表面会产生较多的碱性基团,获得较高的阴离子交换容量,对阴离子表现出较强的吸附交换能力。.武汉理工大学材料科学与工程学院的王勇等人将线型酚醛树脂和TiO2混合磨碎,经炭化、活化处理后,TiO2粒子与酚醛树脂活性炭结合成一体,形成光催化复合材料,用于处理含酚废水,在紫外线照射下,该材料显示出有较好的光催化含酚废水的能力。而含酚废水在没该材料的太阳紫外线照射下是不会自动降解的，也不可用生物法降解。这个发现对此类废水的处理有重大的环保意义。