活性炭制备现状及其研究进展

发 展 动 态
２ ． ３ 化 学 物 理 法
活 化 前对 原 料进 行 化 学 改性 浸 渍处 理 ， 可 提 高原 料 活性 并 在 材料 内部形 成 传输 通 道 ， 有 利 于气 体 活化 剂 进人 孔 隙 内刻 蚀 。化学 物 理 法可 通 过 控制 浸 渍 比和 浸渍 时 间 制得 孑 Ｌ 径 分 布合 理 的活性 炭 材料 ． 并 且所 制得 的活性 炭既有 高 的 比表 面积 又含 有 大量 中孑 Ｌ ， 在 活性 炭 材料 表 面获 得特 殊 官能 团 。 赵 乃勤 等 在 研究 利 用 除尘 灰 制 备 活性 炭 工艺 的过 程 中 ， 发 现炭 粉 先 经 过 常温 氨 盐 浸渍 预 处 理 ， 可 降低 活 性 炭 的灰 分 ， 提 高 活性 炭 的 比表 面 积 。将 其用 于 可 挥发 性 苯 系物 的 吸附 ， 呈 现 出 良好 的 吸附
性能。
２ ． ４ 其 它 制 备 方 法
２ ． ４ ． １ 催 化 活 化 法
金 属及 其 化 合物 对 碳 的气 化 具 有催 化 作用 ， 所用 的金 属 主要有 碱 金 属氧 化 物及 盐 类 、 碱 土金 属 氧 化物 及盐 类 、 过 渡金 属 氧化 物及 稀 土元 素 。采 用催 化 活化 的方 法 可 以提 高活 性炭 的 中孔容 积 。 Ｍａ ｒ ｓ ｈ和 Ｒ ａ ｎ ｄ等人 在 聚呋 哺 甲醇 中掺 人 Ｆ ｅ或 Ｎ ｉ 微 粒后 用 二 氧化 碳 活化 ，制成 中孔发 达 的 活性 炭 纤 维 。 国内刘 植 昌等 以金 属 有机 化合 物 （ 二 茂铁 ） 为添 加剂 ， 加 入 到 中温煤 沥青 中利用 乳 化 法制 成 含 铁沥 青微 球 ， 活 化后 制 得 比表 面积 发达 的沥青 基球 状 活性 炭 。用催 化 活化 法制 得 的活性 炭 中会 残 留部分 金属 元 素 ． 用 于液 相 吸附 、 催 化剂 载体 和 医用 材料 是 不 良因 素 。
古老 、 最 重 要 的工业 吸附 剂 ， 与其 他 吸附 剂 （ 树脂 类 、 硅胶 、 沸石 等 ） 相 比， 具有 许 多优 点 ： 高度 发 达 的
孔 隙结 构 和 巨大 的 内 比表 面积 ； 炭表 面上 含 有 （ 或可 以附加 ） 多种 官能 团 ； 具有 催 化性 能 ； 性 能稳 定 ，
关 键词 ： 活性 炭 ； 制备 ； 研 究进 展
ｌ
刖 舌
活性 炭 是 利用 木 炭 、 木屑 、 椰壳 、 各种 果 核 、 纸浆 废 液 ． 以及 其 他农林 副产 品 、 煤 以及 重质 石 油 为 原 料经 炭 化活 化 而制 得 的产 品 ， 它与 木炭 、 炭 黑 和焦 炭 统称 为微 品质炭 （ 无 定 形炭 ） 。活性 炭 作 为 最
学 方法 ， 主要 以木 屑 为原 料 ， 采用 回转炉 或 平板 法制 备 。以 Ｋ Ｏ Ｈ 为 活化 剂制 取 活性 炭 始 于 ２ ０世 纪 ７ Ｏ年 代 。 国 内近几 年在 这方 面 的报 道很 多 ｜ ２ ＿ ３ ］ ， 采 用石 油焦 、 煤 沥青 、 核 桃壳 为原 料 ， 用Ｎ ａ Ｏ Ｈ、 Ｋ Ｏ Ｈ等 碱 金 属 或 碱 金 属 化合 物作 活 化 剂 可 制 得 比表 面 积 为 ３ ０ ０ ０ — ３ ６ ０ ０ ｍ ２ ／ ｇ的活 性 炭 。Ｈ ３ Ｐ Ｏ 法 活 化 所 需 的温度 一 般在 ３ ０ ０ — ３ ５ ０℃ ， 生产 成 本较低 ， 美 国工业 生 产 活性 炭多 采 用 Ｈ ， Ｐ Ｏ 法， 我国 Ｈ 。 Ｐ Ｏ 活化
不 同 品种特 殊性 能 活性炭 的研究 开发 。
２ 活 性 炭 制 备现 状
２ ． １化学 活化 法
化学 活 化法 是通 过选 择合 适 的活 化剂 ， 把 活化 剂与 原料 混合 后直 接 活化 即可 制得 活性 炭 。按 活
化 剂之 不 同 可分 为 Ｚ ｎ Ｃ １ 法、 Ｋ Ｏ Ｈ法和 Ｈ ０ 法 。Ｚ ｎ Ｃ １ 活 化 法在 我 国是 最 主要 的生 产 活性 炭 的化
残 留化学 药 品活 化剂 ， 致 其应 用受 到 限制 。
２ ． ２ 物 理 活 化 法
将 炭 材料 在 高温 下 与水蒸 汽 、 二 氧化 碳 或 空气 等 氧化 性气 体 发生 反应 。 使炭 材 料 中无 序 炭 部 分 氧化 刻 蚀 成孔 ， 在 材 料 内部 形成 发 达 的微 孔 结 构 。炭 化 温度 一 般 为 ６ ０ ０ ｏ Ｃ， 活化 温 度 在 ８ ０ ０ — ９ ０ ０ ｏ Ｃ 之 间Ｉ 。 因为依 赖 氧化碳 原 子形成 孔 隙结 构 ， 故 其 活化 收率 不 高 ， 且 活化 温度 较 高 ， 需 先 炭化 再活 化 。
２ ０ １ ３ 年 第４期
甘 肃 石 油 和 化 工
２ ０ １ ３ 年ｌ ２月
活 性炭 制备 现状 及 其研 究 进展
剥、 艳
（ 攀枝 花学院 ．四川 攀枝 花
６ １ ７ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 综述 了 目前 活性 炭 的制备 方 法 以及 不 同品 种 活性炭 的研 究现 状 ， 并指 出我 国在 制 备 活性 炭 过程 中存在 的 问题 和 活性炭 制备 的发展 趋 势。
法 的研究 还 处于 实验 室 阶段
相 对 于物 理 活化 ， 化 学活 化 有 以下优 点 ： 较 低 的温 度 ． 产率 高 ， 通 过选 择 合适 的活化 剂 控 制 反应
条 件可 制 得高 比表 面 积 活性 炭 。但 化学 活 化法 对设 备 腐蚀 性 强 ， 污染 环 境 ， 其所 制 得 的活 性炭 中 尚
可 以在 不 同温 度下 、 不 同酸碱 度 的 介质 中使 用 ； 尚可 以再生 。近年 来 随着 人们 对 环保 问题 的 日益 重 视， 活性 炭被 广泛 应 用于 制药 、 化工 、 食 品、 加工 、 冶 金工业 、 农 业 等各 个领 域…。 应 用领 域 的拓 宽对 活 性 炭性 能 提 出 了更 高 的要 求 ， 从 而 进一 步促 进 了活 性炭 在 原 料 、 制 备 方 法 等方 面 的发 展 ， 也—１ ０ —１ ４
作者简介 ： 孙 艳（ １ ９ ７ ７ 一 ） ， 女， 重 庆 垫 江人 ， 讲师 ， 主 要 从 事 冶 金 丁程 与 资源 综 合 利 用 方 面 的研 究 。
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２ ０ １ ３年第 ４期
孙艳 ： 活性 炭制 备现状及其研 究进展