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炭的吸附性能主要决定于其多孔性结构

作者:admin 发布时间:2021-02-24 13:41:20点击:67

信息摘要:

活性炭具有的吸附性能主要决定于其多孔性结构。活性炭中具有各种孔隙,不同的孔径能够发挥出与其相应的机能。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC 1972) 依据不同尺寸孔隙中分子吸附的

果壳活性炭
活性炭具有的吸附性能主要决定于其多孔性结构
   活性炭具有的吸附性能主要决定于其多孔性结构。活性炭中具有各种孔隙,不同的孔径能够发挥出与其相应的机能。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC 1972) 依据不同尺寸孔隙中分子吸附的不同,将孔分为三类:w>50nm的为大孔;2nm<w<50nm的为中孔;w<2nm的为微孔。但实际上这样的划分带有相当的主观性和武断性,因为吸附过程或填充过程不仅依赖于孔隙形态,而且受吸附质性能以及吸附质-吸附剂间相互作用的影响。
   孔结构和孔形状对于吸附都有很大影响,微孔碳结构中存在的几种孔隙:开孔型、部分闭孔型和间充笼型。由于特殊的碳结构,使得碳质吸附剂的孔隙具有狭缝型的特征,这与其他类型吸附剂的孔隙有明显的区别:如苯分子(一种片状分子)可以被孔隙尺寸为0.4nm的炭分子筛(Carbon Molecular Sieve,CMS)吸附而不被孔隙尺寸为0.4nm的沸石所吸附;CMS可优先吸附扁平的苯分子而不吸附椅形或船形的环己烷分子或异丁烷(这两种分子将不能进入狭缝型孔隙)。比较了碳质吸附剂的孔隙与沸石孔隙的差异.按照分子尺度和吸附剂之间的关系所划分的吸附状态主要有4种:
   ①分子尺度>细孔直径时,因分子筛作用,分子无法进入孔隙,故不起吸附作用;
   ②分子尺度~细孔直径时,分子直径与细孔直径相当,吸附剂对吸附分子的捕捉能力非常强,适于极低浓度下的吸附;
   ③分子尺度<细孔直径时,吸附质分子在细孔内发生毛细凝聚,吸附量大;
   ④分子尺度&le;细孔直径时,吸附的分子容易发生脱落,脱附速度快,但低浓度下的吸附量小。
  通常研究的微孔炭吸附剂的微孔的实际尺度应与气相吸附分子尺度相当或小于微孔径。
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