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木质活性炭吸附原理介绍

作者:宁夏永瑞达炭素有限公司 日期:2020年5月26日

  吸附性质是木质活性炭的重要性质。木质活性炭具有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶。在活化过程中微晶间产生了形状不同大小不一的孔隙,假定木质活性炭的孔隙是圆筒孔形状,按一定方法计算孔隙的半径大小可分为二类。

  1、按IUPAC分:微孔<1.0nm;中孔(又称过渡孔)1~ 25nm;大孔>25nm。

  2、按习惯分:微孔<150nm;中孔150~20000nm;大孔>20000nm。

  由于这些孔隙,特别是微孔为木质活性炭提供了巨大的比表面积。

木质活性炭

  木质活性炭微孔的孔隙容积一般约为0.25~0.9mL/g,孔隙数量约为1020个/g,全部微孔表面积约为500~1500m2/g,通常以BET法测算,也有称高达3500~5000m2/g的。木质活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中,因此除了有些大分子进不了外,微孔是决定木质活性炭吸附性能高低的重要因素。

  木质活性炭中孔的孔隙容积一般约为0.02~1.0mL/g。表面积高达几百m2,一般只有木质活性炭总表面积的约5%。其作用能吸附蒸汽,并能为吸附物提供进人微孔的通道又能直接吸附较大的分子。

  木质活性炭大孔的孔隙容积一般约为0.2~0.5mL/g,表面积只约0.5~2m2/g,其作用一是使吸附质分子快速深入木质活性炭内部较小的孔隙中去;二是作为催化载体时,催化剂常少量沉淀在微孔内,大部分都沉淀在大孔和中孔之中。

  所提的木质活性炭表面积理应包括内表面积和外表面积,事实上吸附性质主要来自活性炭巨大的内表面积,因此不能误认为,把木质活性炭研碎磨细会明显提高表面积从而提高吸附力。

活性炭

  很多吸附是可逆的物理吸附,即被吸附物为液体,在一定温度和压力下被木质活性炭吸附,在高温低压下被吸附的物质又解吸出来,木质活性炭内表面恢复原状。这是广泛应用的物理吸附,学术上又称为范德华吸附。

  木质活性炭的吸附除了物理吸附,还有化学吸附。木质活性炭的吸附性既取决于孔隙结构又取决于化学组成。

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