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活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭，將有機原料（果殼、煤、木材等）在隔絕空氣的條件下加熱，以減少非碳成分（此過程稱為炭化），然后與氣體反應(yīng)，表面被侵蝕，產(chǎn)生微孔發(fā)達(dá)的結(jié)構(gòu) （此過程稱為活化）。由于活化的過程是一個微觀過程，即大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕 ，所以造成了活性炭表面具有無數(shù)細(xì)小孔隙?；钚蕴勘砻娴奈⒖字睆酱蠖嘣?～50nm之間，即使是少量的活性炭，也有巨大的表面積，每克活性炭的表面積為500~1500m2，活性炭的一切應(yīng)用，幾乎都基于活性炭的這一特點。

化學(xué)活化法就是通過將各種含碳原料與化學(xué)藥品均勻地混合后，一定溫度下，經(jīng)歷炭化、活化、回收化學(xué)藥品、漂洗、烘干等過程制備活性炭。磷酸、氯化鋅、氫氧化鉀、氫氧化鈉、硫酸、碳酸鉀、多聚磷酸和磷酸酯等都可作為活化試劑，盡管發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不同，有些對原料有侵蝕、水解或脫水作用，有些起氧化作用，但這些化學(xué)藥品都可對原料的活化有一定的促進(jìn)作用，其中最常用的活化劑為磷酸、氯化鋅和氫氧化鉀。化學(xué)活化法的活化原理還不十分清楚，一般認(rèn)為化學(xué)活化劑具有侵蝕溶解纖維素的作用，并且能夠使原料中的碳?xì)浠衔锼械臍浜脱醴纸饷撾x，以 H2O、CH4等小分子形式逸出，從而產(chǎn)生大量孔隙。此外，化學(xué)活化劑能夠抑制焦油副產(chǎn)物的形成，避免焦油堵塞熱解過程中生成的細(xì)孔，從而可以提高活性炭的收率。

 

物理-化學(xué)活化法顧名思義就是結(jié)合應(yīng)用物理活化和化學(xué)活化的方法，即炭先經(jīng)化學(xué)法處理，隨后再進(jìn)一步用物理法（水蒸氣或 CO2）活化。國外研究人員通過H3PO4和CO2聯(lián)合活化法制得了比表面積高達(dá)3700m2/g 的超級活性炭，具體步驟是在85℃下先用H3PO4浸泡木質(zhì)原料，經(jīng)450℃炭化4h后再用CO2活化。將物理法和化學(xué)法聯(lián)合，利用物理法的炭化尾氣為化學(xué)法生產(chǎn)供熱，實現(xiàn)生產(chǎn)過程無燃煤消耗，同時得到物理法活性炭和化學(xué)法活性炭。

 

活化是由半焦變成煤焦的過程，以縮聚反應(yīng)為主， 炭化形成的微晶， 在高溫下與活化劑水蒸氣分子反應(yīng)， 微晶的不均勻燃燒導(dǎo)致新的孔隙出現(xiàn)， 在整個活化過程中， 孔隙不斷加寬， 相鄰 微孔之間的壁完全被燒毀而形成較大的孫隙， 原來密塞孔開放， 導(dǎo)致過度孔和中、大孔容積的增加。煤焦油粘結(jié)劑在炭化過程中逸出揮發(fā)物， 使得炭化料具有較發(fā)達(dá)的孔隙， 使活化過程中活化劑水蒸氣分子容易擴散到顆粒內(nèi)部， 所以經(jīng)活化過程制得的活性炭吸附能力明顯增加。不同活化溫度、活化時間所得活性炭對碘吸附量的影響.
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