
【化】 acticarbon
alive; exactly; live; product; vivid; work
【醫】 vivi-
char; charcoal
【醫】 anthraco-; carbo; charcoal; vegetable charcoal; xylanthrax
adsorbent
【化】 adsorbent; adsorber; adsorbing agent
【醫】 adsorbent; adsorptive
活性炭吸附劑(英文:Activated Carbon Adsorbent)是一種具有高度發達孔隙結構和巨大比表面積的人工碳材料,通過物理或化學活化工藝制成,能有效吸附氣體或液體中的雜質。其核心功能是利用表面強大的吸附力捕獲并固定目标物質,在環保、化工、醫療等領域應用廣泛。
活性炭(Activated Carbon)
指經過高溫炭化和活化處理的碳材料,其内部形成納米級孔隙網絡,顯著提升吸附能力。"活性"強調其表面化學性質可通過改性調整,增強對特定污染物的選擇性吸附(《漢英綜合大辭典》化學工業出版社)。
吸附劑(Adsorbent)
指能通過物理吸附(範德華力)或化學吸附(形成化學鍵)捕獲流體中分子的固體物質。活性炭因其孔隙率(通常達500–1500 m²/g)成為高效吸附劑的代表(《環境工程術語标準》GB/T 50050)。
物理結構特性
$$ S = frac{V{micro}}{d{pore}} times K
$$
($S$為比表面積,$V{micro}$為微孔體積,$d{pore}$為平均孔徑,$K$為結構常數)(《吸附科學》化學工業出版社)
化學改性應用
通過氧化、負載金屬等方式引入官能團(如羧基、酚羟基),增強對重金屬離子(如Pb²⁺)或極性分子(甲醛)的化學吸附能力,吸附容量可提升3–5倍(Journal of Hazardous Materials, 2023)。
領域 | 吸附對象 | 作用效果 |
---|---|---|
飲用水淨化 | 餘氯、有機污染物 | 去除率>95%(EPA标準) |
工業廢氣處理 | VOCs(揮發性有機物) | 吸附容量達0.5g/g碳 |
醫療急救 | 毒物(如農藥過量) | 口服吸附降低血液濃度 |
吸附動力學參考:
活性炭對苯系物的吸附符合Langmuir模型:
$$ q_e = frac{q_m K_L C_e}{1 + K_L C_e} $$
其中$q_e$為平衡吸附量,$q_m$為最大吸附容量,$K_L$為親和常數(《環境化學》高等教育出版社)。
活性炭吸附劑是一種以活性炭為主要成分的吸附材料,具有獨特的物理化學特性,廣泛應用于多個領域。以下從定義、特性、原理和應用等方面詳細解釋:
1. 定義與結構特性
活性炭吸附劑由木炭、煤、果殼等含碳原料經高溫炭化、活化制成。其核心特征在于發達的孔隙結構,包括微孔、中孔和大孔,比表面積可達500-1700m²/g。這種多孔結構賦予其強大的吸附能力,能有效捕獲氣體或液體中的雜質分子。
2. 吸附原理
活性炭主要通過物理吸附(範德華力)結合少量化學吸附發揮作用。物理吸附具有選擇性低、可多層吸附的特點,適用于非極性和弱極性物質(如甲醛、苯類)的捕捉。化學吸附則涉及表面官能團與特定物質的反應,例如氧化還原作用。
3. 主要應用領域
4. 性能指标與生産
吸附性能通過亞甲基藍值等指标衡量,反映中孔數量。生産過程包括原料破碎、活化(物理或化學法)、漂洗和幹燥等工序,最終形成顆粒狀、粉末狀等不同形态。
提示:活性炭需定期更換或再生以維持效果,避免吸附飽和後釋放污染物。更多技術參數可參考來源網頁。
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