活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构,活性炭表面也有一定的化学结构。活性炭吸附性能不仅取决于活性炭的物理(孔隙)结构,而且还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭制备过程中,蜂窝状活性炭咨询,炭化阶段形成的芳香片的边缘化学键断裂形成具有未成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有未饱和的化学键,能与诸如氧、氢、氮和硫等杂环原子反应形成不同的表面基团,这些表面基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附性能。X射线研究表明,这些杂环原子与碳原子结合在芳香片的边缘,产生含氧、含氢和含氮表面化合物。当这些边缘成为主要的吸附表面时,这些表面化合物就改变了活性炭的表面特征和表面性质。活性炭表面基团分为酸性、碱性和中性3种。酸性表面官能团有羰基、羧基、内酯基、羟基、醚、等,可促进活性炭对碱性物质的吸附;碱性表面官能团主要有吡喃酮(环酮)及其衍生物,可促进活性炭对酸性物质的吸附。
另外,颗粒活性炭在上制作防毒面具和工业用呼吸器广泛使用。在液相吸附应用上,颗粒活性炭广泛使用于饮用水净化、工业废水处理、酿酒、脱色、脱味、除臭、干燥剂、溶剂回收等领域。对于日益严重的水污染,不仅破坏水中生态系统,而且对于人类健康和社会经济具有重大威胁。颗粒活性炭具有较强吸附性能、容易再生和反复利用等优势,能去除水中产生臭味的物质和有机物,
此外,对银、镉、铜、、锑、、铋、锡、铅、铬酸根等重金属离子也可有效的去除。颗粒活性炭还可作为催化剂及其载体,在催化方面和电化学方面得到广泛应用,如颗粒活性炭催化降解臭氧、作催化剂的载体以及制作电容器等。
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