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      活性炭的表面化學性質及吸附性能形式?

      時間:2014-12-10 點擊:139 次 來源:本站
       

      活性炭的表面化學性質
          活性炭的組成元素有碳、氫、氧等,在炭化和活化過程中,氫和氧同碳以化學鍵結合,使活性炭表面上形成各種有機官能團形式的氧化物和碳氫化合物,即表面氧化物復合休。一般把表面氧化物分成酸性和堿性兩大類。在300~500℃下用濕空氣制造的活性炭中,酸性氧化物占優勢,酸性氧化物官能團為羧基(-cOOH),酚羥基(-OH),碳基(-C=0)等,其使活性炭帶有極性,容易吸附極性較強的化合物,阻礙了在水溶液中吸附非極性物質的過程;在800~900℃下用空氣、水蒸氣或二氧化碳為活化氧化劑制造的活性炭中,堿性氧化物占優勢,堿性官能團一般認為有一CH2或一CHR;在500~800℃活化的活性炭則具有兩相性質,如醌型羰基。
      活性炭的吸附性能形式
          活性炭的吸附性能是由它的表面基團類型、比表面積和孔徑的分布幾個因素決定的,其吸附形式可分為物理吸附和化學吸附。
          (1)物理吸附物理吸附的作用力主要是分子間的范德華力,這種引力是由分子或原子中電子的瞬間不對稱偶極(激發偶極)產生的,其有足夠的強度,可以吸附液體中的分子,在該吸附過程中被吸附的分子和吸附劑表面組成都不會改變,并且這種吸附是可逆的,即在吸附的同時被吸附的分子由于熱運動會離開固體表面,發生解吸現象?;钚蕴客ㄟ^物理吸附可吸附多種物質,但對各物質的吸附量有所差別,一般對芳香族化合物的吸附優于對非芳香族化合物的吸附;對支鏈烴類的吸附優于對直鏈烴類的吸附。對分子量大、沸點高的有機物的吸附優于對分子量小、沸點低的有機物的吸附。
          (2)化學吸附化學吸附依賴于吸附劑和吸附質間的化學鍵合作用,是一種放熱過程,吸附比較穩定,不易解吸,且具有不可逆性?;瘜W吸附具有選擇性,只對某種或幾種特定的物質起作用?;钚蕴勘砻嬉运嵝匝趸餅橹鲿r,容易吸附極性強的化合物,阻礙非極性物質的吸附。

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