环保之家讯：活性炭的各种性能特征描述

活性炭的表面化学改性：活性炭的化学性质主要由表面的化学官能团、表面杂原子和化合物确定，不同的化学官能团、杂原子和化合物在活性炭表面形成不同的活性中心，对不同的吸附质具有明显的吸附差异。通过表面化学改性来改变活性炭的表面酸、碱性，引入或除去某些表面官能团，能够便活性炭具有某种特殊的吸附或催化性能。前文述及，在活性炭表面存在含氧官能团和含氮官能团，含氧官能团作为表面改性的中心，对化学吸附起着重要作用。

含氧官能团又可分为酸性官能团和碱性官能团，酸性官能团包括梭基、酚烃基、醒型竣基、内酪基及环式过氧基等，其中梭基、酚烃基及醋基为主要的酸性官能团。目前研究者对于碱性官能团看法不一，一般认为是苯并毗哺或类吧哺酮结构基团以及表面酸性含氧基团缺失所形成Lewis碱表面。酸性氧化物使活性炭具有极性的性质，有利于吸附各种极性较强的化合物;碱性化合物易吸附极性较弱或非极性物质。例如，苯酚在活性炭上的吸附量随活性炭上的酚烃基数量的增加而减少，苯甲酸的吸附量则与活性炭表面上的酸性基团总量有关。

活性炭液相吸附的影响因素

活性炭液相吸附的影响因素：可吸附的溶质对无机物的吸附性范周很大 一个极端是离解的盐类，如氯化钾和硫酸钠，这些盐在应用中可以看成是不被炭吸附的，在另一个极端，碘是已知的最容易被吸附的物质之一。在这两个极端之间，各种物质有不同程度的可吸附性。有些物质的吸附性伴随着化学变化。已经发表的关于从溶液中吸附有机物质的资料充分说明，分子结构是影响活性炭吸附现象的一个重要因素。影响的趋向是：

a.芳香族化合物一般比分子量大小相近的脂肪族化合物更容易吸附;

b.具支链的化合物一般此直链化合物易于被吸附;

c.立体异构体的变化情况不一致，富马酸 (反式丁烯二酸)的可吸附性比来酸 (顺式丁烯二酸)大，但反式均二苯基乙二醇的可吸附性比顺式小;

d.右旋和左旋的旋光异构体的可吸附性相同。

活性炭具有发达的孔隙结构

活性炭具有发达的孔隙结构，除了活性炭分子筛以外，孔径分布范围较广。因此，能吸附分子大小不同的各种物质，但选择性的吸附分离效果较差。吸附质分子的大小与活性炭孔隙大小相适应时有利于吸附，一般说来，当活性炭的孔隙半径比吸附质分子的半径大2~4倍时，最有利于吸附。"与其他吸附剂相比，活性炭具有巨大的比表面积和特别发达的微孔。通常活性炭的比表面积高达500~1700m2/g，这是活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。当然，比表面积相同的炭，对同一物质的吸附容量有时也不同，这与活性炭的内孔结构和分布以及表面化学性质有关。一般活性炭的微孔容积约为0.15~0.9Ml/g，表面积占总表面积的95%以上;过渡孔容积约为0.02~ 0.lmL/g，除特殊活化方法外，表面积不超过总表面积的5%;大孔容积约为0.2~0.5mL/g。 而表面积仅为0.2~0.5m2/g。在液相吸附时，吸附质分子直径较大，如着色成分的分子直径多在3×10-9以上，这对微孔几乎不起作用，吸附容量主要取决于过渡孔。

一般过渡孔发达的活性炭有利于液相吸附，因为液体分子比较大，而微孔发达的活性炭，有利于气相吸附。由于孔径为纳米级前后的孔隙结构发达，因而接触到活性炭的低浓度蒸气，在活性炭孔隙中通过毛细凝聚而冷凝，变成液体充填在孔隙中。使用加热、降低与活性炭接触的气相浓度，或者用溶剂浸渍;吸附在活性炭上的物质便能够发生可逆性的脱附。

吸附质分子的大小对活性炭的影响

吸附质分子的大小对活性炭的影响：在低压下 (压力小于133.3Pa)的活性炭对同族化合物的吸附量随化合物分子量的增大而增加。例如、活性炭对醚类物质的吸附量，由小到大的排列顺序是:甲醚、乙醚、丙醚。但当压力增大到一定数值时，吸附量排列的顺序却完全颠倒过来，改变为丙醚、乙醚、甲醚。

在评价蒸汽的相对吸附性时，与计量单位有关，如果计算吸附量以克为单位时，CCL14的吸附量比三氯甲烷大，但是，如果以物质的量为基准时，则活性炭对两者吸附的物质的量 (moi)大致相同。

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