常见问答
活性炭的特点及应用
活性炭的吸附特点可系统归纳如下：
1、高比表面积与多孔结构
大比表面积：通常介于500-1500 m²/g，提供丰富的吸附位点。
分级孔隙结构：包括微孔（<2 nm）、中孔（2-50 nm）和大孔（>50 nm），微孔主导吸附，中孔和大孔辅助扩散和存储。
2、吸附作用
物理吸附：主要依赖范德华力，快速且可逆，受温度影响显著。
化学吸附：通过表面官能团（如羧基、羟基）形成化学键，选择性更强，如对重金属离子的吸附。
3、吸附对象广泛
有机物：有效吸附苯、甲醛等VOCs，以及色素、异味分子。
无机物：可吸附氯气、臭氧及部分重金属（如通过改性增强）。
选择性限制：对强极性物质（如离子化合物）和水溶性物质吸附较弱。
4、吸附过程特性
可逆性与再生：高温或减压下脱附，可再生重复使用，但多次再生可能导致孔隙堵塞或结构坍塌。
动力学因素：吸附速率受颗粒大小、流速及浓度梯度影响，颗粒越小、接触时间越长，吸附越充分。
5、影响因素
温度：低温利于物理吸附，高温可能促进化学吸附或脱附。
浓度与pH：高浓度提升吸附量；pH影响物质电离状态及活性炭表面电荷。
竞争吸附：混合物质中存在优先吸附现象，可能降低目标物吸附效率。
6、改性增强性能
表面化学改性：如氧化处理增加含氧基团，提升对极性物质的亲和力。
负载功能材料：如浸渍硫化物增强重金属吸附，或负载金属氧化物催化分解污染物。
7、应用领域
环境治理：水处理（除有机物、氯）、空气净化（VOCs、异味）。
工业与医疗：化工催化、食品脱色、医疗解毒（如药物过量处理）。
能源与防护：天然气储存、防毒面具滤材。
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