第12章 生物质基活性炭的制备与应用
《生物质基碳材料的制备及在环境与能源中的应用》范文
《生物质基碳材料的制备及在环境与能源中的应用》篇一摘要：本文旨在探讨生物质基碳材料的制备方法及其在环境与能源领域的应用。
首先，我们将概述生物质基碳材料的基本概念和重要性。
接着，我们将详细描述其制备方法，包括原材料的选择、处理工艺和关键技术。
随后，我们将探讨这些材料在环境修复、能源存储和转换以及环境友好的能源利用等方面的应用。
最后，我们将对生物质基碳材料的发展前景进行展望。
一、引言随着人类对可再生能源和环保技术的需求日益增长，生物质基碳材料因其来源广泛、成本低廉、环境友好等优点，受到了广泛关注。
这类材料以生物质为原料，通过特定的热解、活化等工艺制备而成，具有优异的物理化学性能，如高比表面积、良好的导电性和化学稳定性。
在环境与能源领域，生物质基碳材料的应用具有巨大的潜力和广阔的前景。
二、生物质基碳材料的制备1. 原材料选择：生物质基碳材料的原材料主要包括农业废弃物、木材、纤维素、果壳等。
这些原料具有可再生、可降解的特点，是制备生物质基碳材料的理想选择。
2. 处理工艺：生物质基碳材料的制备过程主要包括预处理、碳化和活化三个步骤。
预处理阶段主要是对原料进行清洗、破碎和干燥；碳化阶段是通过高温热解将原料转化为碳材料；活化阶段则是通过化学或物理方法进一步增加碳材料的比表面积和孔隙结构。
3. 关键技术：在制备过程中，需要掌握的关键技术包括温度控制、气氛调节、催化剂的使用等。
这些技术对最终产品的性能和质量有着至关重要的影响。
三、生物质基碳材料在环境与能源中的应用1. 环境修复：生物质基碳材料因其大的比表面积和丰富的孔隙结构，具有良好的吸附性能，可应用于废水处理、重金属离子吸附、气体净化等领域。
此外，其还可以作为催化剂或催化剂载体，提高环境修复的效率。
2. 能源存储和转换：生物质基碳材料在能源存储和转换方面也具有广泛的应用。
例如，可作为锂离子电池、钠离子电池、超级电容器的电极材料，提高电池的能量密度和功率密度。
此外，还可以作为燃料电池的催化剂载体或电解质添加剂，提高燃料电池的性能。
《2024年生物质基碳材料的制备及在环境与能源中的应用》范文
《生物质基碳材料的制备及在环境与能源中的应用》篇一摘要：本文详细介绍了生物质基碳材料的制备方法，包括其原料选择、制备工艺以及性能特点。
同时，探讨了生物质基碳材料在环境与能源领域的应用，包括其在污染物处理、能源储存与转化等方面的作用，并对其未来发展进行了展望。
一、引言随着人类对可再生能源和环保技术的需求日益增长，生物质基碳材料因其来源广泛、环境友好、可再生的特点，受到了广泛关注。
生物质基碳材料以生物质为原料，通过特定的碳化工艺制备而成，具有优异的物理化学性能，在环境与能源领域具有广阔的应用前景。
二、生物质基碳材料的制备1. 原料选择生物质基碳材料的原料主要包括农业废弃物、林业剩余物、水生植物等。
这些原料具有可再生、低成本的优点，是制备生物质基碳材料的理想选择。
2. 制备工艺生物质基碳材料的制备工艺主要包括炭化、活化、表面改性等步骤。
炭化过程是通过热解将生物质转化为碳质材料；活化过程则通过物理或化学方法进一步提高材料的孔隙结构和比表面积；表面改性则通过引入功能基团或杂质元素来改善材料的性能。
3. 性能特点生物质基碳材料具有优异的导电性、良好的化学稳定性、较高的比表面积和丰富的孔隙结构等特点，使其在环境与能源领域具有广泛应用。
三、生物质基碳材料在环境与能源中的应用1. 环境领域应用（1）污染物处理：生物质基碳材料具有优异的吸附性能，可用于处理水体和空气中的有机污染物、重金属离子等。
其大比表面积和丰富孔隙结构使得吸附效果显著。
（2）二氧化碳捕获：生物质基碳材料可作为二氧化碳的吸附剂或储存介质，有助于减缓温室效应。
（3）废水处理：生物质基碳材料可应用于废水处理中的生物反应器，提高废水处理效率。
2. 能源领域应用（1）能源储存：生物质基碳材料可作为锂离子电池、超级电容器的电极材料，提高能源储存密度和循环稳定性。
（2）太阳能电池：生物质基碳材料可应用于太阳能电池的电极和电解质中，提高太阳能的转换效率。
（3）燃料电池：生物质基碳材料可作为燃料电池的催化剂载体，提高催化剂的活性和稳定性。
生物基炭材料的制备和应用研究
生物基炭材料的制备和应用研究在近年来，随着环保意识的增强和资源枯竭的警醒，越来越多的人开始关注生物基炭材料的制备和应用研究。
生物基炭材料是一种基于生物质制备的炭材料，其制备过程不仅可以有效地利用农副产品、家庭废弃物等生物质资源，还可以减少二氧化碳排放，有效地降低环境污染。
本文将对生物基炭材料的制备方法和应用研究进行探讨。
一、制备方法生物基炭材料的制生过程主要涉及两个方面，即生物质的加工和炭化过程。
关于生物质加工，主要是将生物质经过切割、压缩等方式加工成一定规格的颗粒状，方便进行后续的炭化处理。
炭化处理是将生物质经过一定的热处理，将其内部结构发生改变，转化成炭质。
目前比较常见的炭化方法有高温炭化、热解炭化、气化炭化、水热炭化等，这些方法的不同使得生物基炭材料的物理、化学性质均有所差异。
二、应用研究生物基炭材料不仅可以作为生物肥料、土壤改良剂等农业用途，还可以制作多种炭制品，如生物基活性炭、生物基吸附剂等，这些应用研究正逐步拓宽着生物基炭材料的应用领域。
首先，生物基活性炭可以应用于冶金、制药、食品加工等行业中，不仅能够吸附大量的有害物质，比如重金属离子、有机化合物等，还能够起到气体净化的作用。
其次，生物基吸附剂也是一种具有广阔应用前景的产品品种。
在水处理、医药、化学领域等社会生活中，生物基吸附剂的应用研究是目前较为前沿的研究方向。
生物基吸附剂不仅可以去除水污染物、医药中的有害物质，对环境污染问题也能够起到一定的净化作用。
最后，生物基炭材料还有一大应用领域就是用于锂电池、超级电容器等新能源产业中，其在电导率、稳定性等方面性质表现较为优异。
三、展望实现可持续发展是人类的目标，而生物基炭材料的制备和应用研究将在实现这一目标上扮演着重要的角色。
虽然制备和应用研究有很多已有的探索和实践，但与其它材料相比，生物基炭材料的完善和推广仍需进一步的加强，特别是在炭化方法、材料性能等方面的研究需进一步深入和完善。
结语在世界资源变得更为匮乏的今天，生物基炭材料将会是有广阔前景的一项产业，作为一项环保的、可持续的绿色技术，生物基炭材料的研究将对未来产业发展和环境保护有着至关重要的作用。
《生物质基碳材料的制备及在环境与能源中的应用》范文
《生物质基碳材料的制备及在环境与能源中的应用》篇一摘要：本文综述了生物质基碳材料的制备方法、性质特点及其在环境与能源领域的应用。
随着对可再生能源和环保材料需求的增加，生物质基碳材料因其来源广泛、成本低廉、环境友好等优点，逐渐成为研究的热点。
本文旨在全面介绍生物质基碳材料的制备工艺及其在环境治理和能源开发中的应用前景。
一、引言生物质基碳材料是指以生物质为原料，通过特定的工艺方法制备得到的碳材料。
生物质包括农作物废弃物、林木废弃物、城市垃圾等，利用这些物质进行碳材料的制备不仅可解决环境问题，而且对开发绿色、可再生的新能源具有深远的意义。
本文旨在全面分析生物质基碳材料的制备过程以及其在环境与能源领域的具体应用。
二、生物质基碳材料的制备方法（一）热解法热解法是生物质基碳材料的主要制备方法之一。
将生物质材料在高温、无氧或低氧条件下进行热解，得到碳材料。
这种方法简单易行，且碳产率高。
（二）化学活化法化学活化法是通过化学试剂与生物质材料进行反应，再经过高温处理得到碳材料的方法。
这种方法可以调节碳材料的孔隙结构和表面性质。
（三）气相沉积法气相沉积法是在特定条件下，通过气相中的有机物分解并沉积在基体上，形成碳材料的方法。
这种方法可以制备出具有特定结构和性能的碳材料。
三、生物质基碳材料的性质与特点（一）多孔性生物质基碳材料具有丰富的孔隙结构，包括微孔、介孔和大孔等，有利于吸附和分离环境中的有害物质。
（二）高比表面积生物质基碳材料具有较高的比表面积，能够提供更多的反应活性位点，提高其在催化、吸附等反应中的效率。
（三）良好的导电性经过适当的处理，生物质基碳材料具有良好的导电性，可应用于电化学储能器件和电极材料等领域。
四、生物质基碳材料在环境与能源领域的应用（一）环境治理方面的应用生物质基碳材料因其多孔性和高比表面积的特点，常被用于吸附和分离环境中的有害物质，如重金属离子、有机污染物等。
此外，还可用于制备催化剂及其载体，提高污染物的降解效率。
生物质活性炭的制备及应用进展
1
生物质活性炭的原料
生物炭的原料来源十分广泛， 据文献报道， 许
［3 ， 4 ］ ［5 ］ 、 核桃壳 、 胡桃
多农林业副产物， 例如枣核 壳 根
［6 ］ ［13 ］ ［9 ］
［7 ， 8 ］ ［9 ， 10 ］ ［11 ， 12 ］ 、 、 、 、 废茶叶 玉米芯 椰子壳 甜菜 ［14 ］ ［15 ］ ［9 ］ 、 花生壳 、 稻谷壳 、 棉花壳 、 香蕉
http： / / www． hxtb． org
化学通报 2016 年 第 79 卷 第 3 期
［31 ， 32 ］
·基团
。微
3. 2
表面还原改性
波辐射加热还适用于物理活化法制备生物质活性 ［33 ］ 炭。Yang 等 以椰壳为原料， 分别以 CO2 、 水蒸 气以及两者的混合气为活化剂， 采用微波辐射的 2079 比表面积分别为 2280 、 方法制备了活性炭，
Characteristics of activated carbon from biomass
* SA： surface area，MB： Methylene blue adsorption
化学活化法是将原材料浸渍在活化剂如 ZnCl2 、FeCl3 、H3 PO4 、KOH、K2 CO3 、CH3 COOK、 H2 SO4 和 NaOH 中， 然后在惰性气体的氛围中加 热炭化， 温度范围在 400 800ħ ， 通常是将炭化 和活化一步完成， 在较低的温度下即可进行， 而且 H PO 部分活化剂如锌盐和 3 4 很容易回收再利用， 但是化学活化使用了化学试剂， 可能会带来一定 ［27 ］ 的环境污染 。 物理活化法是用 CO2 、 空气或者水蒸气为活 化剂， 使用物理活化方法时， 高温热解和活化通常 是两个阶段。 在热解阶段， 原料在惰性气体氛围 中于 400 800ħ 温度范围内炭化， 所得到的炭具 有一定的孔结构； 第二阶段是在高温下有控制地 用活化剂对生物炭进行活化， 增加孔的数量， 得到 最终 需 要 的 活 性 炭。 CO2 由 于 原 料 易 得， 在 800ħ 左右反应速率较慢， 活化过程容易控制且无 污染， 是物理活化中常用的活化剂。 CO2 活化主
生物质活性炭制备与应用实验方案
1. 刚果红标准曲线的绘制： （1）取0.2g刚果红于1000ml容量瓶中，加入蒸馏水 至标准线，得出200mg/l的刚果红标液，储藏（注意，两 支1000ml容量瓶都要配置，否则不够用）； （2）配置不同浓度的刚果红溶液100ml，配置比例如 表：
四．梧桐树皮活性炭对刚果红 的吸附性能
配置图表
二．活性炭的制备
原料采集
浸渍
碳化
活化
洗涤
粉碎过筛
干燥Βιβλιοθήκη 二．活性炭的制备1、原料采集
本次实验将使用园林废弃物梧桐树皮作为原材料制取活性炭， 其优点主要是因为树皮结构中有占干重35%的纤维素、10%左 右的聚戊糖，还含有一些醛、酮、醇、酯等成分，如单宁、聚 酚酸、乳糖醛酸等，这些物质及成分对吸附重金属离子及部分 阳离子型有机物有很大作用，同时来源广泛，成本低廉，又可 以废物利用，可以为制备活性炭的原料选择提供新的参考。
三．梧桐树皮活性炭的表征
实验步骤
1. 称取经粉碎至71 μm的干燥试样0. 5 g ，粉状炭需作补充研磨， 以满足71 μm以下要求，放入干燥的100 mL碘量瓶中，准确 加入(盐酸10. 0 mL，使试样湿润，放在电炉上加热至沸，微 沸(30士2) s，冷却至室温后，加入50. 0 mL的0.1 mol/L碘标 准溶液。立即塞好瓶盖，在振荡机上振荡15 min，迅速过滤 到干燥烧杯中。 2. 用移液管吸取10. 0 mL滤液，放人250 mL碘量瓶中，加入 100 mL水，用0. 1 mol/L硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，在溶 液呈淡黄色时，加2 mL淀粉指示液，继续滴定使溶液变成无 色，记录下使用的硫代硫酸钠体积。
二．活性炭的制备
4、实验步骤
3. 制得的活性炭样自然冷却至室温后，研磨至30~40目左右， 用10%盐酸酸洗，再水洗至接近中性后过滤，最后干燥即得 梧桐树皮活性炭样品--2中的样品分别装袋密封标记A1、A2、 A3、A4、A5;B1、B2、B3、B4、B5;C1、C2、C3、C4、C5； 4. 活性炭的产率计算：所得活性炭的质量/树皮粉的质量
第12章 生物质基活性炭的制备与应用
活性炭分类
按应用场合分类
粉状活性炭 主要用于味精、柠檬酸、氨基酸、啤酒、汽水、清凉饮料葡萄和搞菌素 等的脱色提纯。 项目指标 : 粒度 100 目；亚甲兰脱色力ml≥11 ；碘吸附值≥950mg/g ；总 铁量≤0.10% ；干燥减量≤10% ；氯化物≤0.20% ；灼烧残渣≤3% ； PH 值 6-8
活性炭分类
按外观形状分类
③ 其它形状的活性炭
除了粉状活性炭和颗粒活性炭两大类外，还有其他形状的，如活性炭 纤维、活性炭纤维毯、活性炭布、蜂窝状活性炭、活性炭板等。
活性炭分类
按孔容分类
活性炭孔径一般分为三类
大孔：1000-1000000A 过渡孔：20-1000A 微孔：20A
大孔型活性炭：所含大孔、中孔、微孔中，大孔体积较大的活性炭。
活性炭分类
粒状炭分类
c) 球形活性炭
• 球形活性炭的制取方法与柱状炭类似，但有成球过程。也可以用液态 含碳原料经喷雾造粒、氧化、炭化、活化制成，还可以用粉状活性炭 加粘结剂成球加工而成。球形活性炭也有实心和空心球形活性炭之分 • 球形活性炭：以球形颗粒的直径表示，用乘上10的数字标出。例如球 形直径为20，表示球体直径为2mm。形状最好，需造粒。 • 球形活性碳具有压降小，磨耗率低且容易操作的优点，正常情况下磨 耗量约0.3g/m2· hr，大都利用于流化床系统。
粉状炭再生比较困难，通常使用粉状炭需要相当大的混合池和沉淀 池以及混合、沉淀、过滤、分离等多道工序，操作困难，失效的活性 炭不能再生使用，故消耗量较大(近年也有研究将它再生)。
活性炭分类
按外观形状分类
② 颗粒活性炭: 粒度大于0.175mm的活性炭 早期粉状炭的产量与用量均超过粒状炭，糖和药品的脱色精制以及 早期的水处理都以粉状炭为主 后来随着应用范围的扩大、使用工艺的改进，特别是再生方法与再 生设备的解决，使粒状炭的用量不断上升，逐渐超过了粉状活性炭
生物质热解制备生物活性炭及其应用研究
生物质热解制备生物活性炭及其应用研究生物质是一种可再生资源，因此在可持续发展的要求下，生物质被广泛应用于能源、化学品等领域。
其中，生物质热解制备生物活性炭，成为一个备受关注的研究领域。
本文将从热解原理、炭素微观结构、制备工艺、生物活性及应用等方面，综述生物质热解制备生物活性炭及其应用研究现状和发展趋势。
一、热解原理生物质热解是将生物质在高温、缺氧或微氧气氛下，通过热解分解的方法产生热解物和热解气。
热解物中主要包括生物炭、液态产品和气相产物。
由于热解过程中气相产物与液态产品往往难以利用，因此炭素材料成为研究的重点。
热解过程中，生物质分子在热分解温度下发生热解反应，形成机械强度高、孔径分布广和化学性质稳定的生物炭。
同时，生物质热解还可产生大量的有机气体和液体燃料，其在生物质能源利用和液体燃料化工等领域具有广泛的应用。
二、炭素微观结构生物质热解制备生物活性炭，是通过对生物质中的碳元素进行裂解和重组来实现的。
大多数生物炭的基础结构是由碳微晶和非晶碳组成，并包含氧、氢和少量其他元素（如N、S、P）。
在热解的过程中，碳微晶会发生聚合、重组和结构调控等反应，从而形成生物炭的独特微观结构。
生物炭的微观结构具有复杂性、多样性和可调控性。
其中，孔径结构、比表面积和石墨度等是制备、性能评价及应用的重要参数。
孔径大小、分布和形态等决定了生物炭的吸附性能、离子交换能力等。
比表面积是表征生物炭吸附、催化和电化学等特性的重要参数。
石墨度可反映生物炭结构的纤维化和烷基化程度。
三、制备工艺生物质热解制备生物活性炭的制备工艺较为复杂，其中包含了多种制备方法。
例如：慢热解法、快速热解法、催化热解法等。
其中，慢热解法是最常用的生物炭制备方法之一。
该方法利用生物质在缺氧或微氧气氛下，在较低温度下热分解，生成主要由非晶碳、小晶体石墨和极微晶体石墨组成的生物炭。
优点是制备工艺简单，一般不需要添加活性剂、催化剂。
缺点是制备周期长，产量较低。
快速热解法是利用生物质在短时间内受到高温高压作用，使部分挥发性物质蒸汽化，其热解程度较之慢热解法更高，可以通过改变处理温度、气氛、时间等控制生物炭的结构和性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
活性炭分类
粒状炭分类
c) 球形活性炭
• 球形活性炭的制取方法与柱状炭类似，但有成球过程。也可以用液态 含碳原料经喷雾造粒、氧化、炭化、活化制成，还可以用粉状活性炭 加粘结剂成球加工而成。球形活性炭也有实心和空心球形活性炭之分 • 球形活性炭：以球形颗粒的直径表示，用乘上10的数字标出。例如球 形直径为20，表示球体直径为2mm。形状最好，需造粒。 • 球形活性碳具有压降小，磨耗率低且容易操作的优点，正常情况下磨 耗量约0.3g/m2· hr，大都利用于流化床系统。
活性炭简介
生物基活性炭是由生物残体在缺氧的情况下，经高温慢热解 ( 通 常＜700℃)产生的一类难熔的、稳定的、高度芳香化的、富含碳素 的固态物质
活性炭简介
分子式：C；分子量：12.011；熔点：3652℃；沸点：4827℃， 3652℃升华。有多孔结构和对气体、蒸气或胶态固体有强大吸附本 领的炭。每克的总表面面积可达 500 ～ 1000 平方米；密度为 1.9 ～ 2.1；表观密度约0.08～0.45。含碳量10%～98%
活性炭分类
按应用场合分类
电子专用炭 主要用于电子行业的高纯水净化。具有吸附速度快、吸附能力强，化学 纯度高等特点。 项目指标:粒度12-20目；碘值≥980mg/g；干燥减量≤10%；灰分≤3%； PH值6-8；充填比重0.4-0.45
活性炭分类
按应用场合分类
电镀专用炭 主要用于镀镍、氢化镀铜、镀银、及铜锡合金、HEDP镀铜、镀烙等金属 精加工。吸附效果好，因而使镀层无脆性并防止镀层发花现象产生。 项目指标:粒度50-80目；碘值≥950mg/g；亚甲兰脱色力ml≥9；充填比 重0.37-0.45；干燥减量≤10%；可溶性灰分在HEDP镀液中显阴性
12.2 活性炭制备
物理法制备活性炭
③ 活化机理：活化剂在高温下与碳发生氧化还原反应，生成气体（如 CO、H2）。由于碳化物表面受到侵蚀，使碳化物的孔结构更加发达
④ 影响因素：碳化温度（400~600℃左右）、碳化时间（1h左右）、活 化温度（800~1000℃）、活化时间（ 1h左右）、活化剂流量
活性炭简介
活性炭的孔隙结构
由于活性炭基本微晶的排列是无规则的、紊乱的，各微晶 间才有许多形状不同、大小不等的空隙，因此便形成了活性 炭的各种空隙。这些空隙中最大的可用光学显微镜看见，有 的却小得与分子一样大小。 活性炭的主要性能是吸附性
吸附性的关键是活性炭发达多样的孔隙
活性炭简介
活性炭的孔隙结构
活性炭分类
按外观形状分类
③ 其它形状的活性炭
除了粉状活性炭和颗粒活性炭两大类外，还有其他形状的，如活性炭 纤维、活性炭纤维毯、活性炭布、蜂窝状活性炭、活性炭板等。分为三类
大孔：1000-1000000A 过渡孔：20-1000A 微孔：20A
大孔型活性炭：所含大孔、中孔、微孔中，大孔体积较大的活性炭。
活性炭分类
按原料来源分类
木质活性炭：木屑活性炭 果壳（果核）活性炭：椰子壳活性炭、橄榄壳活 性炭等
动物质活性炭：兽骨活性炭、血炭
矿物质原料活性炭：煤质活性炭、石油类活性炭 其它原料的活性炭：含碳的有机废料和农业副产 品，例如稻壳、稻草制成的活性炭。 再生活性炭 (Reactivated Carbon) ：与原活性炭 (Virgin Active Carbon)相区分。
1935-1940年，在捷克斯洛伐克使用木屑通过氯化锌活化技术生 产活性炭，用于回收挥发性溶剂和清除苯煤气
活性炭技术发展现状
世界活性炭的年产量约 70万吨，其中一半以上是由美国、日本 及西欧经济共同体等工业国生产 欧美等发达国家在活性炭制造技术方面已完成大型化、自动化、 连续化、无公害化制造体系 欧美等发达国家对制造新工艺的研究与活性炭微孔结构和表面 化学基团的关系研究，做到了品种的专用化和多样化
活性炭分类
粉状炭与粒状炭的比较
活性炭分类
粒状炭分类
a) 不定型颗粒活性炭
• 不定型颗粒活性炭一般由颗粒状原料经炭化、活化，然后破碎筛分至 需要粒度制成，也可以用粉状活性炭加入适当的粘结剂经适当加工而成 • 不定型颗粒活性炭以上下限尺寸表示粒度范围，用乘上 100的数字标 出，例如上限×下限，35×59，表示粒度的范围为0.35~0.59mm。
细孔型活性炭：所含大孔、中孔、微孔中，微孔体积较大的活性炭。
活性炭分类
按机能分类
高比表面积活性炭 添载活性炭 分子筛活性炭 生物活性炭等
活性炭分类
按应用场合分类 糖用活性炭、针剂活性炭、味精活性炭、净水活性炭等 目前中外已有质量标准的部分应用有： • 1、净水用；2、糖液脱色用；3、味精精制用；4、防毒面具用；5、气 相色谱用；6、分析用；7、测试土壤用；8、测试AOX用；9、改正酒 味酒香用；10、去放射性碘用；11、药典级；12、食品添加剂级；13 、化学试剂级 • 一般以用途为主分类，定出各项指标规格 • 指标按国家标准规定方法进行测定
第十二章 生物质基活性炭的 制备与应用
内容
12.1 活性炭概述
12.2 活性炭制备 12.3 活性炭性质
12.4 活性炭应用与发展
12.1 活性炭概述
活性炭技术历史 活性炭技术发展现状 活性炭简介 活性炭分类
活性炭技术历史
1901 年， Raphael von Ostrejko 发明以金属氯化物炭化植物源 原料或用二氧化碳或水蒸气与炭化材料反应制造活性炭，先后取得 英国和德国专利
按制造方法分类
② 化学法活性炭(化学炭) ：将含碳原料与某些化学药 品混合后进行热处理制取的活性炭
一般说来，化学炭的孔隙中次微孔、中孔（即孔直径或孔宽大于1.5纳米的孔隙） 较发达，主要用于液相吸附精制和溶剂回收的气相（蒸汽）吸附场合。 化学法制造活性炭由于加入了化学药品，在制造过程中应当极其重视环境保护 以及产品中可能存在微量非原料带入元素的影响问题。
活性炭技术发展现状
我国活性炭工业的发展趋势
活性炭厂从城市向乡村和原料产区转移，以解决污染和原料问题 对外技术合作和贸易有突破性发展 科技教育蓬勃发展，多行业、多部门都涉足活性炭领域
活性炭简介
活性炭是由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、 表面积大，吸附能力强的一类微晶质碳素材料
12.2 活性炭制备
物理法 化学法
其他制备法
12.2 活性炭制备
物理法制备活性炭
② 步骤: 首先对原料进行炭化，即含碳有机物在热的作用下发生分解， 非碳元素以挥发分的形式逸出，生成富碳的固体热解产物，然后用水蒸 气、二氧化碳或空气等氧化性气体活化，使热解产物形成发达的微孔结 构。炭化温度一般为600℃，活化温度一般在800-900℃之间。
活性炭分类
粒状炭分类
b) 圆柱形活性炭 (柱状炭)
• 圆柱形活性炭一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化 、活化等工序制成。也可以用粉状活性炭加粘结剂挤压成型。柱状炭 又有实心和中空之分，中空柱状炭是柱状炭内有人造的一个或若干个 有规则的小孔 • 圆柱形活性炭以圆柱形颗粒横截面的直径表示，用乘上 10 的数字标 出。例如圆柱体直径30，表示圆柱体横截面的直径为3mm • 柱状活性炭、破碎活性炭和粉状活性炭，主要规格有 Ф3.0、 Ф4.5、 Ф5.5 、Ф7.0 , 4x8目、8x30目、12x40目、200目、325目等
1911年，奥地利的一家工厂生产出活性炭，商标名称为Eponit
1914 年至 1918 年，第一次世界大战有毒气体进入战场，颗粒活 性炭作为军事防毒面具中的吸附剂得到规模化大量生产
活性炭技术历史
1918 后 18 年，战事发展导致大规模严密控制活性炭商业化生产 及应用。在欧洲制造活性炭的新原料取得了很大进展。使用椰子和 杏仁壳作为原材料，同时添加氯化锌，生产出的活性炭具有较高的 机械性及吸附能力
活性炭分类
按制造方法分类
③ 化学--物理法或物理--化学法活性炭：化学法与物理法结合制 取的活性炭
选用不同的原料和采用不同的化学法与物理法的组合可以对活性炭的孔隙结构 进行调控，从而制取许多性能不同的活性炭。 这种化学--物理法或物理--化学法是许多年来及今后相当长时期内世界各国活性 炭工作者非常关注的活性炭制取方法。
活性炭分类
按制造方法分类
① 物理法活性炭（物理炭）：以炭为原料用水蒸气、二氧 化碳、空气（主要是氧）或它们的混合物（烟道气）为 活化介质，在高温下（600 ～1000℃）进行活化制取的 活性炭
一般说来物理炭的微孔（孔直径或孔宽小于1.5纳米的孔隙）发达，主 要用于气相吸附场合或小分子液相吸附场合
活性炭分类
活性炭分类
按应用场合分类
具有发达的孔隙结构，对净化饮用水有极 好的效果，能除去水中异臭、异味、氯、 酚、汞、铅、砷、等有害物质，并提高色 度，是装填家庭、社会团体、宾馆及高级 净化水生产设备的理想材料。 项 目 指 标 : 粒 度 10-24 目 ； 碘 值 ≥1000mg/g；亚甲兰脱色力ml≥11；强度 ≥95%；干燥减量≤10%；灼烧残渣≤3%； 充填比重0.45-0.5；PH值6-8
活性炭的孔隙结构包括两个方面的内容：孔隙的形状和 大小。
活性炭中孔隙大小和形状的多样性和复杂性是导致活性 炭吸附性能非常复杂的主要原因。
活性炭简介
活性炭的空洞分布
活性炭简介
微孔筛分作用的模型图
活性炭分类
按原料来源分类
按制造方法分类 按外观形状分类
按孔容分类
按机能分类 按应用场合分类
活性炭分类
按应用场合分类
粉状活性炭 主要用于味精、柠檬酸、氨基酸、啤酒、汽水、清凉饮料葡萄和搞菌素 等的脱色提纯。 项目指标 : 粒度 100 目；亚甲兰脱色力ml≥11 ；碘吸附值≥950mg/g ；总 铁量≤0.10% ；干燥减量≤10% ；氯化物≤0.20% ；灼烧残渣≤3% ； PH 值 6-8