制作活性炭的化學(xué)和物理的活化具備的特點
制作活性炭的化學(xué)和物理的活化
傳統(tǒng)中的活性炭和現(xiàn)代中的活性炭都是用同一種材料。慢慢的隨著人們生活的不斷發(fā)展,活性炭己經(jīng)在食品、醫(yī)藥、化工、環(huán)保等多方面的領(lǐng)域從而得到了廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)在的活性炭使用量年年增長。我國活性炭產(chǎn)量己經(jīng)居世界前列,但是我國生產(chǎn)的活性炭性能一般,性能優(yōu)良活性炭主要還是依靠進口的活性炭。
如何讓制備活性炭的原料豐富,如煤質(zhì)、果殼、稻殼、石油焦、樹脂、瀝青、廢舊輪胎等等;其中果殼類原材料來源廣泛、成本低廉,并且具有的天然結(jié)構(gòu),利于形成發(fā)達微孔結(jié)構(gòu),己經(jīng)得到越來越多的關(guān)注。活性炭制備方法主要分為兩大類:化學(xué)活化法和物理活化法?;瘜W(xué)活化是通過化學(xué)試劑與碳材料發(fā)生一系列的交聯(lián)或縮聚反應(yīng),進而創(chuàng)造出豐富微孔;物理活化是利用空氣、二氧化碳、水蒸氣等氧化性氣體在高溫下與碳材料內(nèi)碳原子反應(yīng)。化學(xué)活化優(yōu)點是活化時間短、活化溫度低。但是,大量化學(xué)試劑的使用提高了制備成本,高溫下對設(shè)備有較強腐蝕作用,在洗滌過程中需要大量水,這些廢水經(jīng)過復(fù)雜處理工藝后才能達到環(huán)保排放要求。正是這一原因,在工業(yè)上大多采用水蒸氣活化來制備活性炭。
活性炭活化物理優(yōu)點是工藝簡單、清潔,活化后不需要洗滌;水蒸氣活化速度較快,但是很難得到高比表面積活性炭;采用二氧化碳活化,可以得到高比表面積活性炭,但其活化溫度高、速度慢,因此能耗很高,活化時間通常需要凡十小時,甚至上百小時。加入適當(dāng)催化劑可有效縮短活化時間,但是仍然難以滿足工業(yè)化生產(chǎn)需要。
活性炭不倫是在化學(xué)活化還是物理活化都有各自的優(yōu)勢和不足。在保持制備工藝簡單、清潔基礎(chǔ)上,如何進一步降低制備成本,成為今后研究重點。