活性炭的物理性質(zhì)通常包括:孔徑分布(poreSizediStribution)、比表面積(specifiCsurfacearea)、孔容積(porevolume)。一般活『生炭的表面積為500~1500m/g?;钚蕴康目讖椒植贾苯佑绊懥吮晃轿镔|(zhì)與活性炭接觸的效率。根據(jù)國際純化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)學(xué)會(huì)(IUPAC)提供的分析標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)為孔徑rd'于2nm為微孔(micropores),2—50nm為中孔(mesopores),大于50nm為大孔(macropores)。不同孔徑的孔在吸附過程中發(fā)揮作用不同。大孔在比表面積中所占比例很小,在活性炭中常成為吸附質(zhì)分子的通道。中孔既是吸附質(zhì)分子的通道,又對吸附大分子起著重要作用。微孔的吸附作用最大,很大程度上決定了活性炭的吸附能力。
活性炭的吸附特性不但取決于它的孔徑分布(孔隙結(jié)構(gòu)),而且取決于其表面化學(xué)性質(zhì)?;钚蕴康幕瘜W(xué)性質(zhì)主要由表面官能團(tuán)決定。在活性炭生產(chǎn)過程中,活性炭中形成了復(fù)雜的孔狀結(jié)構(gòu),同時(shí)還在表面形成了復(fù)雜的官能團(tuán),一般分為含氧官能管,含氮官能以及碳?xì)浠衔??;钚蕴康拇呋€原能力與其結(jié)構(gòu)中的非碳元素的類型和數(shù)量有關(guān)。一般把活性炭表面氧化物分成酸性和堿性兩大類。研究發(fā)現(xiàn)通過減少活性炭表面的酸性基團(tuán)(acidicsurfacegroups)可以增強(qiáng)活性炭的還原能力。
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