活性炭吸附及应用

关于活性炭吸附及应用

目录一、吸附概念二、活性炭的概述三、活性炭的制备四、活性炭的应用第2页,共17页，2024年2月25日，星期天一、吸附概念一种物质从一相转移到另外一相的现象称为吸附。吸附剂：具有吸附能力的固体物质吸附质：被吸附的物质第3页,共17页，2024年2月25日，星期天物理吸附化学吸附作用力分子间力即范德华力化学键合力选择性较差较高吸附层单层或多层单层吸附热≤4.9kJ/mol83.7-418.7kJ/mol温度放热，低温利于吸附温度升高，吸附速度加快吸附速度快，不需活化能较慢，需要一定活化能第4页,共17页，2024年2月25日，星期天吸附原理物理吸附：主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。必须指出的是，这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径，这样才可可能保证杂质被吸收到孔径中。化学吸附：化学反应也经常发生在活性炭的表面。活性炭不仅含碳，而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢，例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。第5页,共17页，2024年2月25日，星期天二、活性炭的概述

活性炭是一种黑色粉状、粒状或丸状的无定形具有多孔的碳。

空隙结构发达比表面积大具有很强的吸附性能第6页,共17页，2024年2月25日，星期天木炭活性炭微观结构第7页,共17页，2024年2月25日，星期天活性炭的形状

从表观上看粒度在1-150微米之间的活性炭称之为粉状活性炭粉状活性炭第8页,共17页，2024年2月25日，星期天颗粒活性炭

从形状上可分为破碎状、圆柱状、球状、中空微球状等几种，有不定型颗粒状和挤压成型柱状颗粒两种，粒度在0.5-4mm之间。第9页,共17页，2024年2月25日，星期天纤维状活性炭

以纤维状的物质为原料制成的活性炭。有丝状、布状及毡状几种。第10页,共17页，2024年2月25日，星期天三、活性炭制备方法化学法活性炭以ZnCl2，H3PO4，KOH等为活化剂，化学活化法制备的活性炭。第11页,共17页，2024年2月25日，星期天物理法活性炭

以水蒸气，CO2等为活化剂制备的活性炭。第12页,共17页，2024年2月25日，星期天四、活性炭的应用1、水处理2、溶剂回收3、空气净化4、催化剂载体第13页,共17页，2024年2月25日，星期天1、水处理（1）活性炭处理含汞废水

在氯碱工业、电子仪表工业常用到汞。汞对人体有重毒。试验表明，用活性炭滤塔能有效地处理汞含量较低的废液。（2）活性炭处理农药废水

农药生产过程中会排出有毒废水。活性炭可有效地对农药废水进行吸附处理。活性炭还可以吸附除草剂废水中含有的2，4一二氯酚等。第14页,共17页，2024年2月25日，星期天

2、溶剂回收在合成纤维与合成树脂工业、印刷业、纸加工业等领域中大量地使用溶剂。利用活性炭的吸附机理，可以回收丙酮、甲苯、醇类、酯类等溶剂。

3、空气净化

近年来，人们对室内空气的污染问题日益关切。室内散发出来的污染物种类多，如建材、燃煤、烹任。废气与活性炭接触，废气中的污染物被吸附，使其与气体混合物分离，而起净化作用。第15页,共17页，2024年2月25日，星期天4、催化剂载体通过将活性炭浸在金属盐的水溶液中等方法可使催化剂担载其上，为了使之均匀分散要用表面被氧化的活性炭，其作为担体的性能由细孔结构及表面化学结构所决定。表面酸性官能团以及自由基，电子授受能力等都能给予各种影响。将铂、钯等铂族催化剂担在活性炭上的催化剂对加氢反应，特别是有