柱形多孔活性炭吸附原理
柱形多孔活性炭在制備過程中，由于活化劑(水蒸氣、氯氧化鉀，磷酸等)侵蝕清化作用、產(chǎn)生大量的孔隙結(jié)構(gòu)，這些孔隙結(jié)構(gòu)的形成，增加了活性炭的比表面積，使其具備的吸附能力，活性炭的吸附能力不但與其禮隙結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與其表面化學(xué)性質(zhì)一一表面的化學(xué)官能團(tuán)、表面雜原子和化合物有關(guān)，不同的表面官能團(tuán)、雜原子和化合物對(duì)不同的吸附所有明顯的吸附差別。在活化過程中，活性炭的表面會(huì)形成大量的羥基，羧基、羰基等含氧表面配合物，不同種類的含氧基團(tuán)是活性炭的活性位，它們能使活性炭表面呈現(xiàn)微弱的酸性，或性、氧化性、還原性、親木性和疏水性等，這些構(gòu)成了活性炭性能的多樣性，同時(shí)影響活性炭與活性組分的結(jié)合能力，一般而言，活性炭表面含氧官能團(tuán)中的酸性化合物越豐富，吸附極性化合物的效率越高，而堿性化合物較多的活性炭易吸附極性較弱的或非極性的物質(zhì)。
為了增強(qiáng)活性炭的吸附能力，常常對(duì)其進(jìn)行改性處理，通過化學(xué)氧化，還原以及負(fù)載等改性方法可使活性炭表面的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，增加酸堿基團(tuán)的相對(duì)含量可選擇吸附極性不同的物質(zhì)，或通過增加特定的表面雜原子或化合物來增強(qiáng)對(duì)特定吸附質(zhì)的吸附。
活性炭的特殊功能及室內(nèi)應(yīng)用
1.特殊功能
①利用活性炭物理吸附與化學(xué)吸附的協(xié)同作用，經(jīng)過孔經(jīng)調(diào)節(jié)工藝，使其具備與室內(nèi)有害氣體分子大小相匹配的孔隙結(jié)構(gòu)，完全吸附有害氣體而不是遮蓋或淡化氣味，從根本上清除室內(nèi)污染，
②活性炭能夠?qū)κ覂?nèi)所有有害氣體分子進(jìn)行吸附，同時(shí)具有調(diào)節(jié)催化等性能，能夠有效地吸附形成空氣中各種有害氣體與氣味的苯系物、鹵代烷烴，醛、酮、酸等有機(jī)物成分及空氣中的浮游細(xì)菌，殺滅霉菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、膿菌等致病菌，抑制流行性病原的傳播，具有去毒、吸味、除臭、去濕、防霉、殺菌、凈化等綜合功能，如表6-11所示。
③室內(nèi)環(huán)保指出:裝飾裝修所造成的室內(nèi)污染，其污染源揮發(fā)甲醛、苯、甲苯、氨氣、氧等是一個(gè)緩慢釋放過程，甚至將會(huì)持續(xù)3~15年，開窗通風(fēng)法、化學(xué)噴除法、花卉去除法等只是迅速遮蓋或驅(qū)散已揮發(fā)的有害氣體，而不能根本去除緩慢釋放的有害氣體，而活性炭的吸附過程是一個(gè)長效穩(wěn)定過程，基本與有害氣體的釋放過程相吻合，從而達(dá)到完全去除的效果。
①活性炭是選用綠色環(huán)保的果殼為原料，在加工時(shí)沒有添加任何化學(xué)成分，對(duì)人體副作用，同時(shí)又可避免噴劑等對(duì)家具造成的褪色、潮濕等。

柱形多孔活性炭也是雙電層電容器(EDLC)使用多的電材料、早在1954年就有了以感世安貓于EDLC電級(jí)獲得的專件)
一般認(rèn)為、柱形多孔活性炭的比表面積越大、其比容就越高、通常認(rèn)為用大比表面積的電級(jí)材料來獲得高比容量，因?yàn)镋DLC主要靠電解液進(jìn)入活性炭的孔隙形成雙電裝存儲(chǔ)電荷、一般認(rèn)為水溶液中鍛材料中2nm的孔對(duì)形成雙電層比膠利、如小干2mm 以下的孔則很少有雙電層形成:對(duì)非水電解液則該孔徑為Smm、因?yàn)榭捉?jīng)過小時(shí)電解質(zhì)溶液很難進(jìn)入并浸澗這些微孔。因此這些微孔所時(shí)應(yīng)的裝面積就成為無效表面積、所以需要對(duì)活性炭的孔徑和比表面選擇一個(gè)佳范圍值，用以提高中孔的含量，充分利用有效表面積、從而增大電極
自20世紀(jì)70 年代以來，人們?yōu)榱双@得高比容量的AC電極材料進(jìn)行了大量的工作，目前用氫氧化鉀溶液活化的AC電極比容量高可達(dá) 400F/g*).張寶寶等采用 Co”真空浸潰、堿性處理的方法對(duì) AC電極進(jìn)行了修飾，結(jié)果麥明修飾后的AC 電極比容量提高了26.80%，電容器經(jīng)1000次循環(huán)，電容量?jī)r(jià)保持在91N以上。且該電容器漏電電流較小，其原因是Co修飾后的AC不僅產(chǎn)生服電腦電、還產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)的法拉第準(zhǔn)電容，是Co和AC協(xié)簡(jiǎn)作用的結(jié)果，鄧梅根等的實(shí)驗(yàn)表明，用比表面積為2000m/g、孔徑在2~2m的活性炭在水系和非水電解質(zhì)中獲得280F/g和120F/g的比容。這是目前活性碳材料所能達(dá)到的大比容
2炭凝膠
發(fā)凝膠(carbon scrogel)是一種質(zhì)輕、比表面積大、中孔發(fā)達(dá)、導(dǎo)電性好、電化學(xué)性能穩(wěn)定的碳材料，具有結(jié)構(gòu)可控性。

山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠，是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào)，覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營銷全國，質(zhì)量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
地址：山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村
柱形多孔活性炭制造與應(yīng)用技術(shù)
.玻璃碳
玻璃碳(glass-like carbon，簡(jiǎn)稱GC)的結(jié)構(gòu)模型含有閉殼的微孔，電導(dǎo)率高、力學(xué)性能好，但透氣率低。文越華等[61]認(rèn)為若想將玻璃碳的全部閉孔打開，使其整體呈納米級(jí)的開孔結(jié)構(gòu)。則比表面積將有很大的提高，有望成為較理想的高功率電容電極碳材料。文越華等提出了新型的納米孔玻璃碳制備方法是以酚醛樹脂為原料，加入固化劑在250℃以下固化交聯(lián)，調(diào)節(jié)固化溫度以形成具有一定的交聯(lián)度而又保持較高揮發(fā)分的固化物。然后研磨成粉，適當(dāng)加壓成型使壓制體的顆粒之間留有一定的孔隙，炭化時(shí)揮發(fā)分易于擴(kuò)散排出，應(yīng)力作用大為減弱。因此，可快速升溫進(jìn)一步固化和炭化，并可使活化氣體能夠滲入體相，活化反應(yīng)物也能擴(kuò)散出來，從而制備出整體均被活化的納米孔玻璃碳，用作電化學(xué)電容器的電極材料性能良好。
竹炭基活性炭
劉洪波等[62]探討了竹炭基高比表面積活性炭作EDLC電極的充放電特性及其比電容與各種因素的關(guān)系。對(duì)炭化溫度、堿/炭比、活化溫度、活性炭收率與性能的影響及比電容與比表面和孔結(jié)構(gòu)的關(guān)系、EDLC的充放電特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明:控制適宜的炭化、活化工藝條件可制得雙電極比電容達(dá)55F/g的竹炭基高比表面活性炭。由它組裝的EDLC具有良好的充放電性能和循環(huán)性能。但是內(nèi)阻過高，大電流下充放電時(shí)電容量下降過大。其特點(diǎn):具有容量大、體積小、充放電簡(jiǎn)單快速、使用溫度范圍寬、電壓保持性好、充放電次數(shù)不受限制等[63]。
碳納米管是由石墨的碳原子層卷曲而成，是由單層或多層石墨卷成的無縫管狀殼層結(jié)構(gòu)，具有很大的比表面積，管徑在0.4~100nm范圍內(nèi)。碳納米管用于EDLC電極材料具有比活性炭高很多的比表面利用率。有報(bào)道顯示基于碳納米管薄膜電極的比表面積為430m/g時(shí)比容達(dá)到45F/g，理論上在清潔石墨表面的雙電容量為20μF/cm2，以此推算碳納米管電極的電容量達(dá)到理論 EDLC的57%，而活性炭電極2nm以下的孔對(duì)EDLC基本上沒有貢獻(xiàn)，從而限制了其電容量，所以對(duì)碳納米管來說，由于孔隙形成，其孔徑在2~5nm之間。

山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠，是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào)，覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營銷全國，質(zhì)量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
為了凈化空氣進(jìn)行了大量研究，其中以柱形多孔活性炭為過濾吸附材料的研究應(yīng)用也較廣?；钚蕴咳菀浊宄龁钨|(zhì)碘蒸氣，而甲基碘因具有較高蒸氣壓力，難以吸附。因此利用浸清活性炭在同位素交換或化學(xué)結(jié)合過程予以凈化是當(dāng)前較為攜意的解決辦法。
同位素交換利用的是沒有放射性和不揮發(fā)的無機(jī)碘化物浸清的活性炭，在放射性甲基碘于炭料層中短暫的停留時(shí)間內(nèi)，在吸附劑上發(fā)生碘同位素的交換，因此由于無放射性碘的大量過剩，所以可達(dá)到良好的交換效率。
過濾裝置是在相對(duì)濕度為99%~條件下，能凈化程度大于99%的、炭層長度不小于20cm矩形截面的、特殊結(jié)構(gòu)的過濾器，為了預(yù)先防止放射性炭塵埃的放出，懸浮微粒過濾器可設(shè)置在用活性炭制成的過濾器之后，在原子能發(fā)電站中空氣不斷的經(jīng)過活性炭過濾器而循環(huán)。因?yàn)樵谶@種情況下，浸漬活性炭的吸附能力由于吸收了在過濾器操作期間內(nèi)嚴(yán)格控制的有機(jī)蒸氣而有所降低。
化學(xué)結(jié)合是在利用叔胺浸漬的活性炭時(shí)，甲基碘可與其化合而生成季銨鹽，它與其他胺相比具有較小的揮發(fā)性和較強(qiáng)的堿性而顯得特別有效。然而胺易揮發(fā)，并降低活性炭的燃點(diǎn)溫度，因此，像這樣的浸漬組成在許多國家均不使用。
上?；钚蕴繌S經(jīng)篩選以2%TEDA(三亞乙基二胺)和2%KI浸漬的油棕炭制成活性炭，與復(fù)旦大學(xué)和上海原子核研究所合作研究應(yīng)用，結(jié)果說明該浸漬活性炭可用作核電站中除碘過濾器的吸附材料。
(2)放射性稀有氣體水反應(yīng)堆廢氣中含有極少量的長衰期的同位素氪，主要是含短衰期的同位素氪和氙。在吸附劑上長時(shí)間以大濃度保留這些稀有氣體是不可能的。

山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠，是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào)，覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營銷全國，質(zhì)量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
活性炭在液相中的應(yīng)用
含有機(jī)酸廢水
柱形多孔活性炭對(duì)有機(jī)酸具有良好的吸附性能，能吸附各種脂肪酸、芳香酸、氨基酸及其取代衍生物。含微量乙酸的廢水可用活性炭吸附處理，飽和活性炭可用加熱法再生回收乙酸。為了獲得更佳的處理效果，可將活性炭吸附法和氧化法聯(lián)用，處理含主要污染物乙酸的廢水。總有機(jī)碳(total organic carbon, TOC)值為120mg/L，可加入5g/L活性炭和3400mg/L的過氧化氫，然后用氫氧化鈉調(diào)整為pH值8.6，在35℃下以400r/min的速度攪拌，攪拌時(shí)間分別為20min、60min及90min，TOC的去除率分別為35%、84%及90%。
含乙酸及苯酚的食鹽溶液，可用活性炭吸附回收。吸附飽和的活性炭可用氫氧化鈉溶液淋洗加以再生，精制后的食鹽溶液可生產(chǎn)氯氣及燒堿。連續(xù)蒸餾制備糠醛的廢水可用活性炭處理，吸附后可減壓回收乙酸。
含鄰苯二甲酸、硝基對(duì)苯二甲酸、硝基苯甲酸及若味酸等的廢水(例如生產(chǎn)對(duì)苯二酸的廢水)，可用活性炭精制。
廢水中如果含有10g/L的溶解性芳香酸時(shí)，可用16~25g/L的活性炭處理，能降低60%~75%的廢水污染。
草酸存在于木漿、精制糖、精制橄欖油等工廠的生產(chǎn)廢水中，對(duì)人體、水產(chǎn)、植物有害，并使土壤中的鈣沉淀為草酸鈣。含草酸的廢水中，在活性炭催化作用下溶解的草酸被氧氧化分解。
從泥煤制得的含較多微孔和中孔的活性炭具有高催化活性?；钚蕴拷?jīng)熱處理可提高催化活性。
有機(jī)物如苯酚和對(duì)苯二酚被活性炭吸附后，會(huì)遲緩催化活性。溶液中存在硝酸鉀會(huì)降低活性炭的催化活性。
反應(yīng)率在給定的pH值下，不受草酸濃度的影響。反應(yīng)率在給定濃度下，當(dāng)pH值2.6時(shí)為高。14.含甲醇廢水
活性炭對(duì)甲醇有一定的吸附性能，但是吸附量不大，適用于處理含甲醇量較低的廢水?；钚蕴坑糜谔幚砗状紡U水，可將混合液的COD從40mg/L降至12mg/L以下，對(duì)甲醇的去除率達(dá)到93.15%~，出水的水質(zhì)可以達(dá)到鍋爐脫鹽水系統(tǒng)進(jìn)水的水質(zhì)要求。
含酯廢水
含氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯的廢水可用活性炭吸附處理。含有鄰苯二甲酸二異辛酯的廢水用硫酸鋁處理可去除80%~90%，如果同時(shí)加入20mg/L的活性炭可提高去除率。但加入活性炭對(duì)鄰苯二甲酸二丁酯并無提高去除率的作用。

柱形多孔負(fù)載型活性炭催化劑的應(yīng)用技術(shù)
活性炭負(fù)載酸催化劑及其應(yīng)用
采用活性炭負(fù)載酸作為催化劑，具有催化活性高、選擇性好、操作方便、設(shè)備腐蝕少和環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)?；钚蕴控?fù)載酸催化劑可在酯化等反應(yīng)中廣泛應(yīng)用。
活性炭負(fù)載對(duì)甲苯磺酸催化劑的制備可采用以下過程:用10%的稀硝酸淋洗400~600目的活性炭，再水洗至中性，蒸餾水浸泡后再用去離子水回流2h，減壓過濾，150℃下干燥3h，將所得干凈的活性炭與一定濃度的對(duì)甲苯磺酸(TsOH)溶液回流吸附12h，減壓過濾后晾干，后在(120±2)℃下活化 2h，就可得到一系列不同固載量的催化劑TsOH/C.
乙酸乙酯是化工、醫(yī)藥生產(chǎn)的基本原料，也是重要的染料、香料中間體，傳統(tǒng)的制備方法是乙酸與乙醇在濃硫酸催化下酯化而成。該酯化工藝雖然速度快，但酯收率低(70%~80%)，而且反應(yīng)后處理工序復(fù)雜，有“三廢”污染，且濃硫酸在工業(yè)生產(chǎn)中不僅腐蝕設(shè)備，還會(huì)引起副反應(yīng)，如醇的脫水、聚合等。為提高酯收率，避免對(duì)設(shè)備的腐蝕，可用對(duì)甲苯磺酸代替濃硫酸制備乙酸乙酯，但因?qū)妆交撬嵩诜磻?yīng)中易隨乙酸乙酯流失，使得催化成本大為提高，且該工藝的后處理仍十分復(fù)雜。研究表明，與非固載型對(duì)甲苯磺酸工藝相比，采用廉價(jià)易得的活性炭負(fù)載對(duì)甲苯磺酸作為催化劑具有催化劑用量少、使用壽命長、酯收率高、反應(yīng)后處理工序簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境、不腐蝕設(shè)備、酯化反應(yīng)既可間歇操作又可連續(xù)操作等優(yōu)點(diǎn)，因此逐漸受到廣泛關(guān)注。劉紅梅[以活性炭為載體，通過浸漬法制備了活性炭負(fù)載對(duì)甲苯磺酸催化劑，發(fā)現(xiàn)其對(duì)合成三乙酸甘油酯的催化效果優(yōu)于常用的酯化催化劑，收率大于92%，比以硫酸為催化劑收率高15%，比以對(duì)甲苯磺酸為催化劑收率高10%，。