活性炭

英文名：Activated Carbon

遠影活性炭具有機械強度高、吸附速度快、吸附容量大、比表面積大、孔隙結構發達、脫色力強、特殊的電子性能、易於調控的表面基團、較強的耐酸、耐碱、耐高溫等優點。

活性炭是一種具有豐富空隙結構和巨大比表面積的碳質吸附材料，被廣氾應用於工業、農業、國防、交通、醫藥衛生、環境保護等領域。根據用戶要求不同，採用不同的生產方法，例如化學法，物理法，化學--物理法或者物理--化學法。

常用的活性炭有空氣淨化活性炭，水處理活性炭，載體用活性炭。

空氣淨化活性炭，具有比表面積大、孔隙結構發達、吸附能力強、機械強度高、易再生等優點。能有效吸附空氣中的甲醛、氨、氡、苯、二甲苯、香煙、油煙等有害氣體及各種異味，尤其是致癌的芳香類物質。廣氾應用於二氧化碳氣體、氫氣、氮氣、氯化氫、乙炔、乙烯、裂化氣、惰性氣體等的淨化；原子設施的淨化；防毒面具、濾毒器材的充填；脫降空氣中污染物以及混合氣體的分類提純。

載體活性炭，是指催化劑負載在活性炭表面上，活性炭只是起到載體的作用。載體主要用於支持催化劑，使其具有特定的物理化學性能，而載體本身一般並不具有催化活性。

水處理活性炭，原料可以是椰子殼、核桃殼、杏殼、桃殼、木屑、煤質等，其中椰殼活性炭被公認為是最好的一種水處理活性炭。水處理的活性炭有粉狀、顆粒狀和柱狀，其中顆粒狀應用最廣。活性炭的粒度越小吸附速度越快，但水頭損失要增大，一般在8-30目較好。水處理的活性炭三項要求：吸附容量大、吸附速度快、機械強度好。除此之外，遠影活性炭還具有比表面積大、孔隙結構發達、不易脫粉、阻力小、化學性能穩定，淨化度高、使用壽命長、易再生等特點。

空氣淨化活性炭

英文名：Air Purification Activated Carbon

空氣淨化活性炭結構比較複雜，由排列成六角形的碳原子平面層組成，這些平面不是完全沿共同的垂直軸排列，而是層與層有角位移，顯得雜亂而無規律，這種結構叫“螺層狀結構”。在活化過程中，基本微晶之間清除了各種含碳化合物和無序碳，產生了空隙，剩餘的碳之間堆積相當疏鬆，但相互的聯結卻相當牢固。因此各微晶之間纔有許多形狀不同，大小不等又有一定強度的空隙，這些空隙按孔徑大小一般分為大孔、中孔和微孔。活性炭90%的表面積都在微孔上，它的比表面積可達几百甚至上千m2/g，孔容也比較大，所以微孔是決定空氣淨化活性炭吸附性能的重要因素。

活性炭的吸附特性取決于它的孔隙結構和其表面化學性質，而表面化學性質決定了活性炭的化學吸附。活性炭對氣體吸附既有物理吸附又有化學吸附，一般情況下兩者相互伴隨同時發生。物理吸附單純靠分子間的引力把吸附質吸附在吸附劑表面。物理吸附是可逆的，降低氣相中吸收質分壓力，提高吸附溫度，吸附質會迅速解吸，而不改變其化學成分。化學吸附具有很高的選擇性，一種吸附劑只對特定的物質有吸附作用。化學吸附是不可逆的，吸附后被吸附質已發生變化，改變了原來的特性。

遠影空氣淨化活性炭具有比表面積大、孔隙結構發達、吸附能力強、機械強度高、易再生等優點。能有效吸附空氣中的甲醛、氨、氡、苯、二甲苯、香煙、油煙等有害氣體及各種異味，尤其是致癌的芳香類物質。

廣氾應用於二氧化碳氣體、氫氣、氮氣、氯化氫、乙炔、乙烯、裂化氣、惰性氣體等的淨化；原子設施的淨化；防毒面具、濾毒器材的充填；脫降空氣中污染物以及混合氣體的分類提純。

載體用活性炭

英文名：Activated Carbon Catalyst Carrier

活性炭重要用途之一是作催化劑載體和助催化劑，也可直接用作催化劑。載體活性炭是指催化劑負載在活性炭表面上，活性炭只是起到載體的作用。載體主要用於支持催化劑，使其具有特定的物理化學性能，而載體本身一般並不具有催化活性。常用的載體有活性氧化鋁、粘土、分子篩、活性炭、蜂窩陶瓷、氧化硅、高嶺土、硅藻土等。常用“活性組分名稱-載體名稱”來表明負載型催化劑的組成，如加氫用的鈀-活性炭催化劑、汽車尾氣淨化用的鉑-蜂窩陶瓷催化劑。

將活性炭浸漬在金屬鹽溶液中可使催化劑負載在活性炭表面上，活性炭表面氧化性、酸性官能團、電子授受能力、自由基、細孔結構、化學結構等都對活性組分的性能有影響。

活性炭具有不規則的石墨結構，其中含有微量的灰分、氮、硫、氫和氧等，這些成分會對催化劑的性能產生影響；灰分是載體活性炭一項重要指標；活性炭表面的C-O構造對氧化反應、鹵代反應、吸附性能、電性能都有影響。

由於活性炭具有豐富的孔隙結構、特殊的電子性能、易於調控的表面基團、較高的比表面積、較強的耐酸、耐碱、耐高溫等性質，用作催化劑載體時，可使活性組分的前驅體得到充分分散。活性炭本身具有催化活性，與活性組分之間相互作用會影響催化劑的活性與選擇性，同時可以節省活性物質的用量。活性炭中擔載有微量過渡金屬時，與單獨使用金屬時相比，氫表現出明顯的可逆吸附現象，這被稱之為溢出（Spillover）現象。

遠影活性炭有粉末狀和顆粒狀兩類，在氣固相反應過程中，均用顆粒狀活性炭為催化劑載體。活性炭的比表面雖然很高，但與活性氧化鋁載體、蜂窩陶瓷載體、分子篩載體等比較，其機械強度較差。因此在生產活性炭載體時，其強度一般控制在95%以上。

貴金屬催化劑用載體活性炭，粉狀、柱狀、球形、顆粒均可，如用作鈀催化劑、釕催化劑、銠催化劑、鉑催化劑等的載體。

活性炭在催化劑載體上的應用如下：

（1）異構化作用：用鎳—炭催化劑使植物油（如棉籽油、亞麻油、菜籽油等）異構化，從非共軛的油變成共軛的形式；

（2）氫化、脫氫和脫氫芳構化、環化及異構化作用：用載鈀或載鉑的活性炭作催化劑可起到這種催化作用；

（3）烯烴的低壓聚合作用：用含鎳、鈷或它們的氧化物的活性炭作催化劑能使烯烴聚合；

（4）合成纖維：在維尼綸生產上用含醋酸鋅的活性炭作催化劑，使乙炔和醋酸合成醋酸乙烯酯；

（5）松香再加工：用含鈀的活性炭作催化劑生產岐化松香和氫化松香等；

（6）合成氯乙烯：用含二氯化汞的活性炭作催化劑，使乙炔和氯化氫合成氯乙烯。

遠影活性炭作催化劑方面如：

（1）製造過氧化氫：用活性炭覆蓋的多孔管作陰極，使從陰極上放出的氫同壓入的氧作用生成過氧化氫。；

（2）使硫化氫轉化為元素硫：活性炭能吸附硫化氫並使氧化成元素硫，以除去氣體中的硫化氫；

（3）活性炭催化均四氯乙烷，脫HCl制備三氯乙烯、甲烷裂解制氫活性炭催化劑；

（4）水的脫氯作用：活性炭能起吸附和催化兩種作用，從水中除去氯；

（5）吡啶催化氯化合成四氯比啶，百菌清合成催化劑等；

（6）用於生產光氣，三聚氯氰，氯乙烷，鹵化磺酰，農藥中間體。由於活性炭的催化作用能使氯和一氧化碳反應生成光氣；使二氧化硫和氯反應生成硫酰氯；使氯和氫反應生成氯化氫；使溴和水蒸汽反應生成氫溴酸；使硫酸亞鐵氧化硫酸鐵；以及作為三聚氯氰聚合物反應的催化劑載體。

水處理活性炭

英文名：Water Treatment Activated Carbon

目前用於水處理的產品有活性炭、硅藻土、氧化硅、活性氧化鋁、沸石及離子交換樹脂等。其中鋁-硅系吸附劑是親水性的吸附劑，對極性物質選擇吸附，因此作為吸潮劑、脫水劑和非極性溶液的吸附劑。活性炭是疏水性吸附劑，對水溶液中的有機物具有較強的吸附作用，作為城市污水與工業廢水處理用的吸附劑。

水處理活性炭原料可以是椰子殼、核桃殼、杏殼、桃殼、木屑、煤質等，其中椰殼活性炭被公認為是最好的一種水處理活性炭。水處理的活性炭有粉狀、顆粒狀和柱狀，其中顆粒狀應用最廣。活性炭的粒度越小吸附速度越快，但水頭損失要增大，一般在8-30目較好。

遠影水處理的活性炭三項要求：吸附容量大、吸附速度快、機械強度好。除此之外，遠影活性炭還具有比表面積大、孔隙結構發達、不易脫粉、阻力小、化學性能穩定，淨化度高、使用壽命長、易再生等特點。

活性炭水處理的主要影響因素

由於活性炭水處理所涉及的吸附過程和作用原理較為複雜，所以影響因素也較多。主要影響因素有活性炭的性質、水中污染物的性質、溶液的PH、溶液的溫度、炭處理的過程原理、選擇的運轉參數與操作條件。

活性炭的吸附容量主要與活性炭比表面積有關，比表面積越大，吸附性能越好；吸附速度主要與粒度及活性炭的孔分布有關。水處理活性炭要求過渡孔(半徑20～1000埃)較為發達，有利於吸附質(水中污染物)向孔中擴散。此外活性炭的表面化學性質、極性及所帶電荷，也影響吸附的效果。

水處理活性炭的應用

活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團，可以對多種有機物質進行化學吸附和靜電引力作用。活性炭能去除水中對於陰離子交換劑有害的腐殖酸、富維酸、木質素磺酸等有機物質；也可以去除像游離余氯一類對陽離子交換劑有害的物質。通常，能夠去除63%?86%膠體物質；50%左右的鐵；以及47%?60%的有機物質。活性炭對水中溶解的有機污染物，如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產品等具有較強的吸附能力；對用生物法和化學法難以去除的有機污染物，如色度、異臭、亞甲藍表面活性物質、除草劑、殺虫劑、農藥、合成洗滌劑、合成染料、胺類化合物，及許多人工合成的有機化合物等都有較好的去除效果；活性炭對某些重金屬化合物也有較強的吸附能力，如汞、鉛、鐵、鎳、鉻、鋅、鈷等，因此，活性炭用於電鍍廢水、冶煉廢水處理上也有很好的效果。

活性炭被廣氾應用於生活用水及食品工業、化工、電力等工業用水的淨化、脫氯、除油和去臭等。