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? ? 隨著經濟的發展,人們對環境污染問題的重視程度及室內空氣品質要求的不斷提高,傳統的只對可吸入顆粒物起作用的空氣過濾器已經不能滿足人們的要求,于是化學過濾器便應運而生,這是因為它可以清除空氣中的氣體污染物。隨著工業的發展和城市的不斷擴大,我們身邊有害氣體的濃度也在增加,而人們對空氣的潔凈度要求卻在逐年提高,于是人們對化學過濾器的需求量也就在逐年增加。

? ? 化學過濾器是有選擇的吸附有害氣體分子,而不是像普通過濾器那樣機械地清除雜質。在通風和空調領域,化學過濾器使用活性碳作為主要過濾材料。

? ? 活性碳材料中有大量肉眼看不見的微孔,其中絕大部分微孔的孔徑在5~500?(1?=1×10-10m)之間,單位材料中微孔的內部總比表面積可高達700~2300㎡/g。通常1g固體所占有的總表面積為該物質的比表面積,其單位為㎡/g。一般來說,比表面積大,活性大的多孔物質,其吸附能力強。

什么是活性碳?

? ? 活性碳(AC-activated carbon)是一種具有多孔結構和大的內部比表面積的材料。由于其大的比表面積、微孔結構、高的吸附能力和很高的表面活性而成為獨特的多功能吸附劑,且其價廉易得,部分還可再生活化,同時它可有效去除廢水、廢氣中的大部分有機物和某些無機物,所以它被世界各國廣泛地應用于污水及廢氣的處理、空氣凈化、回收稀有金屬及溶劑等環境保護和資源回收等領域。

? ? 活性碳分為粒狀活性碳、粉末活性碳及活性碳纖維,但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生賦活而被限制利用。

什么是粒狀活性碳?

? ? 粒狀活性碳(GAC-granular activated carbon)的85%~90%用于水處理和氣體吸附處理,它的粒徑為500~5000μm,GAC的孔結構一般是具有三分散態的孔分布,既具有按國際純粹與應用化學會(IUPAC)分類的孔徑大于50 nm的大孔,也有2.0~50nm的中孔(過渡孔)和小于2.0nm的微孔。

? ? 由于GAC的孔狀結構所致,它的吸附速度較慢,分離率不高,特別是它的物理形態使其在應用和操作上的有諸多不便,限制了GAC的應用范圍。

什么是活性碳纖維?

? ? 活性碳纖維(ACF-activated carbon fiber)是繼粉狀與粒狀活性碳之后的第三代活性碳產品。70年代發展起來的活性碳纖維是隨著碳纖維工業發展起來的一種新型,高效的吸附劑。

? ? ACF是多孔碳家族中具有獨特性能的一員,與傳統的粒狀活性碳(GAC)相比,ACF具有以下特點:

① ACF與GAC的孔結構有很大的差異,ACF的孔分布基本上呈單分散態,主要由小于2.0nm的微孔組成,且孔口直接開口在纖維表面,其吸附質到達吸附位的擴散路徑短,纖維直徑細,故與被吸附物質的接觸面積大,增加了吸附幾率,且可均勻接觸。

② 表面積大,最大可達2500㎡/g,約是GAC的10~100倍;吸附容量大,約是GAC的1.5~100倍;吸附能力為GAC的400倍以上;吸附、脫附速度快,ACF對氣體的吸附數10秒至數分鐘可達平衡。

③ 孔徑分布范圍窄,絕大多數孔徑在100?(1?=1×10-10m)以下,GAC的內部結構有微孔、過渡孔和大孔之分,而ACF的結構只有微孔及少量的過渡孔,沒有大孔,并且孔徑均勻,分布比較狹窄,為0.1~1nm,這是ACF吸附選擇性較好的原因。

④ ACF不僅對高濃度吸附質的吸附能力明顯,對低濃度吸附質的吸附能力也特別優異,如當甲苯氣體含量低到10ppm(1ppm=1×10-6,即百萬分之一)以下時,ACF還能對其吸附,而GAC必須高于100ppm時方能吸附;

⑤ 耐熱、耐酸堿;具有很強的氧化還原特性,可將高價金屬離子還原為低價態;

⑥ 體積密度小, 濾阻小,約是GAC的1/3??晌秸扯容^大的液體物質,且動力損耗小.而且ACF易再生,工藝靈活性大(可制成紗、布、氈和紙等多種制品);以及不易粉化和沉降等特征,這些特征有利于吸附和脫附,使得ACF對各種有機化合物具有較大的吸附量和較快的吸、脫附速度。

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