一、簡(jiǎn)介

活性炭是一種功能性碳材料，因具有比表面積大、孔隙結構發(fā)達、吸附效率高、化學(xué)穩定性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應用在工農業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面，如污水處理、氣體凈化、黃金提取、溶劑回收等。

炭化/ 由固態(tài)碳質(zhì)物（如煤、木料、硬果殼、果核、樹(shù)脂等）在隔絕空氣條件下經(jīng)600～900℃高溫炭化。

活化/ 然后在400～900℃條件下用空氣、二氧化碳、水蒸氣或三者的混合氣體進(jìn)行氧化活化后獲得。

二、活性炭分類(lèi)

三、醫藥行業(yè)常用活性炭活化方法

我們目前使用的大多都是木制粉末狀活性炭（60-100目）

根據活化方法不同，會(huì )有不同的pH值。

?磷酸活化法 (pH 2-3) 磷酸活化法的基本工藝包括木屑篩選、干燥、磷酸溶液配制、混合(或浸漬) 、炭化、活化、回收、漂洗（包括酸處理和水洗）、離心脫水、干燥與磨粉等工序，如生產(chǎn)顆?；钚蕴窟€需增加捏合工藝。 適合吸附堿性物質(zhì)

?物理法通常又稱(chēng)氣體活化法 (pH 6-8)是將已炭化處理的原料在800 ～1000℃的高溫下與水蒸氣，煙道氣（水蒸氣、CO2、N2等的混合氣）、CO或空氣等活化氣體接觸，從而進(jìn)行活化反應的過(guò)程。物理活化法的基本工藝過(guò)程主要包括炭化、活化、除雜、破碎（球磨）、精制等工藝，制備過(guò)程清潔，液相污染少。

?堿性活化法 KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭表面以堿性基團為主，適合于吸附酸性物質(zhì)。

四、活性炭吸附的機理

1. 孔隙結構

活性炭是由石墨微晶、單一平面網(wǎng)狀碳和無(wú)定形碳三部分組成，其中石墨微晶是構成活性炭的主體部分?；钚蕴康奈⒕ЫY構不同于石墨的微晶結構，其微晶結構的層間距在0.34～0.35nm之間，間隙大。即使溫度高達2000 ℃以上也難以轉化為石墨，這種微晶結構稱(chēng)為非石墨微晶，絕大部分活性炭屬于非石墨結構。石墨型結構的微晶排列較有規則，可經(jīng)處理后轉化為石墨。非石墨狀微晶結構使活性炭具有發(fā)達的孔隙結構，其孔隙結構可由孔徑分布表征。活性炭的孔徑分布范圍很寬，從小于1nm到數千nm。有學(xué)者提出將活性炭的孔徑分為三類(lèi)：孔徑小于2nm為微孔，孔徑在2～50nm為中孔，孔徑大于50nm為大孔。

活性炭中的微孔比表面積占活性炭比表面積的95%以上，在很大程度上決定了活性炭的吸附容量。中孔比表面積占活性炭比表面積的5%左右，是不能進(jìn)入微孔的較大分子的吸附位，在較高的相對壓力下產(chǎn)生毛細管凝聚。大孔比表面積一般不超過(guò)0.5m2/g，僅僅是吸附質(zhì)分子到達微孔和中孔的通道，對吸附過(guò)程影響不大。

2. 表面化學(xué)性質(zhì)

活性炭?jì)炔烤哂芯w結構和孔隙結構，活性炭表面也有一定的化學(xué)結構。活性炭吸附性能不僅取決于活性炭的物理（孔隙）結構，而且還取決于活性炭表面的化學(xué)結構。在活性炭制備過(guò)程中，炭化階段形成的芳香片的邊緣化學(xué)鍵斷裂形成具有未成對電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有未飽和的化學(xué)鍵，能與諸如氧、氫、氮和硫等雜環(huán)原子反應形成不同的表面基團，這些表面基團的存在毫無(wú)疑問(wèn)地影響到活性炭的吸附性能。X 射線(xiàn)研究表明，這些雜環(huán)原子與碳原子結合在芳香片的邊緣，產(chǎn)生含氧、含氫和含氮表面化合物。當這些邊緣成為主要的吸附表面時(shí)，這些表面化合物就改變了活性炭的表面特征和表面性質(zhì)。活性炭表面基團分為酸性、堿性和中性 3 種。酸性表面官能團有羰基、羧基、內酯基、羥基、醚、苯酚等，可促進(jìn)活性炭對堿性物質(zhì)的吸附；堿性表面官能團主要有吡喃酮（環(huán)酮）及其衍生物，可促進(jìn)活性炭對酸性物質(zhì)的吸附。 磷酸等酸性活化劑制備的活性炭表面以酸性基團為主，對堿性物質(zhì)吸附較好；KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭表面以堿性基團為主，適合于吸附酸性物質(zhì)；而采用CO2、H2O等物理活化方法制備的活性炭表面官能團總體呈中性。