
【化】 acticarbon
alive; exactly; live; product; vivid; work
【医】 vivi-
char; charcoal
【医】 anthraco-; carbo; charcoal; vegetable charcoal; xylanthrax
adsorbent
【化】 adsorbent; adsorber; adsorbing agent
【医】 adsorbent; adsorptive
活性炭吸附剂(英文:Activated Carbon Adsorbent)是一种具有高度发达孔隙结构和巨大比表面积的人工碳材料,通过物理或化学活化工艺制成,能有效吸附气体或液体中的杂质。其核心功能是利用表面强大的吸附力捕获并固定目标物质,在环保、化工、医疗等领域应用广泛。
活性炭(Activated Carbon)
指经过高温炭化和活化处理的碳材料,其内部形成纳米级孔隙网络,显著提升吸附能力。"活性"强调其表面化学性质可通过改性调整,增强对特定污染物的选择性吸附(《汉英综合大辞典》化学工业出版社)。
吸附剂(Adsorbent)
指能通过物理吸附(范德华力)或化学吸附(形成化学键)捕获流体中分子的固体物质。活性炭因其孔隙率(通常达500–1500 m²/g)成为高效吸附剂的代表(《环境工程术语标准》GB/T 50050)。
物理结构特性
$$ S = frac{V{micro}}{d{pore}} times K
$$
($S$为比表面积,$V{micro}$为微孔体积,$d{pore}$为平均孔径,$K$为结构常数)(《吸附科学》化学工业出版社)
化学改性应用
通过氧化、负载金属等方式引入官能团(如羧基、酚羟基),增强对重金属离子(如Pb²⁺)或极性分子(甲醛)的化学吸附能力,吸附容量可提升3–5倍(Journal of Hazardous Materials, 2023)。
领域 | 吸附对象 | 作用效果 |
---|---|---|
饮用水净化 | 余氯、有机污染物 | 去除率>95%(EPA标准) |
工业废气处理 | VOCs(挥发性有机物) | 吸附容量达0.5g/g碳 |
医疗急救 | 毒物(如农药过量) | 口服吸附降低血液浓度 |
吸附动力学参考:
活性炭对苯系物的吸附符合Langmuir模型:
$$ q_e = frac{q_m K_L C_e}{1 + K_L C_e} $$
其中$q_e$为平衡吸附量,$q_m$为最大吸附容量,$K_L$为亲和常数(《环境化学》高等教育出版社)。
活性炭吸附剂是一种以活性炭为主要成分的吸附材料,具有独特的物理化学特性,广泛应用于多个领域。以下从定义、特性、原理和应用等方面详细解释:
1. 定义与结构特性
活性炭吸附剂由木炭、煤、果壳等含碳原料经高温炭化、活化制成。其核心特征在于发达的孔隙结构,包括微孔、中孔和大孔,比表面积可达500-1700m²/g。这种多孔结构赋予其强大的吸附能力,能有效捕获气体或液体中的杂质分子。
2. 吸附原理
活性炭主要通过物理吸附(范德华力)结合少量化学吸附发挥作用。物理吸附具有选择性低、可多层吸附的特点,适用于非极性和弱极性物质(如甲醛、苯类)的捕捉。化学吸附则涉及表面官能团与特定物质的反应,例如氧化还原作用。
3. 主要应用领域
4. 性能指标与生产
吸附性能通过亚甲基蓝值等指标衡量,反映中孔数量。生产过程包括原料破碎、活化(物理或化学法)、漂洗和干燥等工序,最终形成颗粒状、粉末状等不同形态。
提示:活性炭需定期更换或再生以维持效果,避免吸附饱和后释放污染物。更多技术参数可参考来源网页。
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