活性炭為暗黑色，有良好吸附性能的吸附劑。化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿，不溶于水和有機(jī)溶劑，能經(jīng)受水浸，高溫和高壓的作用，失效后可以再生。
活性炭具有高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和很大的比表面積。因此，使它具有很大的吸附能力，這種吸附特性是使活性炭有廣泛用途的zui顯著的特征之一。
活性炭的吸附有物理吸附和化學(xué)吸附。化學(xué)吸附的作用力是價(jià)健力，物理吸附的作用力是范德華力。范德華力包括取向力、誘導(dǎo)力和色散力。
一切含碳物質(zhì)都可以用來(lái)制造活性炭，常用的原材料有煤、果殼、木材、石油焦、合成樹(shù)脂、紙漿等，隨原材料的不同和加工工藝的不同使活性炭的性能有一定差異，果殼炭有發(fā)達(dá)的微孔容積，灰分低，且灰分中有害物質(zhì)較少。木質(zhì)炭有較多的中孔，對(duì)較大分子有很好的吸附能力。我國(guó)有豐富的煤炭資源，精選煤炭制造出的活性炭具有大的比表面積，發(fā)達(dá)的微孔容積，但中孔較少。煤質(zhì)活性炭有柱狀炭、壓塊炭，可通過(guò)配煤的方法進(jìn)一步提高性能，而破碎炭由于用煤破碎后直接炭化、活化而制成。所以性能受到原材料的影響較大。
根據(jù)活性炭性能的特點(diǎn)，可分為氣相吸附炭、液相吸附炭、糖用炭、工業(yè)炭、催化劑和催化劑載體炭等。
活性炭與其它吸附劑相比有以下特點(diǎn)：
1、屬于非極性吸附劑
活性炭能選擇的吸附非極性物質(zhì)，是疏水性的非極性吸附劑，對(duì)不飽和的含碳化合物，選擇吸附性小；硅膠礬土類吸附劑是極性吸附劑，親水性強(qiáng)，對(duì)極性分子吸附力大，對(duì)不飽和含碳化合物吸附能力大。
2、比表面積大
活性炭的密度、孔隙率、孔容積、比表面積等物理性質(zhì)與其它幾種吸附劑相比，活性炭比表面積zui大，平均孔徑zui小。一般來(lái)說(shuō)，比表面積大，吸附能力大，比表面積相同的活性炭，其吸附力不一定相同，這是由于它們的孔隙形狀、孔徑分布、表面化學(xué)性質(zhì)及灰分存在差別。
3、孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)
活性炭在碳化和活化過(guò)程中，形成了許多形狀、大小不同的孔隙，總表面積可達(dá)到500~1700m2/g。
按孔隙半徑的大小分為三種
孔隙種類 | 有效半徑（A） | 孔隙容積（cm3/g） | 比表面積（m2/g） |
大孔 | 1000~2000 | 0.2~0.5 | 0.5~2.0 |
過(guò)渡孔（中孔） | （15-16）~（1000-2000） | 0.02~0.1 | 占總比表面積的5% |
粗微孔 細(xì)微孔 | （6-7）~（15-16） 6~7 | 0.15~0.9 | 占總比表面積的95% |
活性炭有發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)，孔徑分布范圍比較廣，能吸附各種物質(zhì)，只是選擇性吸附較差，吸附質(zhì)分子與活性炭孔隙大小相適應(yīng)時(shí)，吸附效果。有研究認(rèn)為，活性炭孔隙半徑比吸附質(zhì)分子的半徑大3~4倍時(shí)吸附效果。
一般過(guò)渡孔發(fā)達(dá)的活性炭，有利用液相吸附，因?yàn)橐后w中有機(jī)物分子比較大；而微孔發(fā)達(dá)的活性炭有利于氣相吸附。
4、活性炭的表面特征
活化條件影響活性炭表面特征。在高溫下用水蒸汽活化制得的顆粒活性炭，表面含酸性氧化物，這些表面氧化的性質(zhì)直接影響活性炭的吸附性質(zhì)。不同活化條件制得的活性炭吸附性能也不同，水蒸汽活化法活性炭對(duì)堿、碘的吸附能力要比氯化鋅法活性炭小，對(duì)酸的吸附能力隨活化溫度升高而增大。
5、活性炭的催化性能
在各種異構(gòu)化、聚合氧化和鹵化中，活性炭既可作為接觸催化劑，也可作為催化劑載體，這與活性炭的孔結(jié)構(gòu)、表面特性及灰分量、灰分成分有關(guān)，且對(duì)催化劑的活性、選擇性和使用壽命有較大影響，具有助催化作用。
6、性質(zhì)穩(wěn)定容易再生
活性炭耐酸、耐堿，不溶于水和有機(jī)溶劑。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以能在水溶液和許多溶劑中使用，且耐高溫、高壓。在較強(qiáng)氧化條件下，易發(fā)生氧化反應(yīng)。在高溫下，活性炭能與氧反應(yīng)。氯化鋅法活性炭在與強(qiáng)氧化劑接觸時(shí)，能發(fā)生氧化分解作用。
活性炭使用一段時(shí)間后，吸附能力減弱、失效，可以通過(guò)各種方法使其再生，恢復(fù)其原來(lái)的吸附能力，反復(fù)使用。
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