活性碳

　　活性碳，又(yòu)稱活性炭。是(shì)黑(hēi)色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(≈∑♣ de)無定形碳，也(yě)有(yǒu)排列規整的(dα©>e)晶體(tǐ)碳。活性炭中除碳元素外(wài)，還(hái)包含兩類摻和(hé)物(wù)&•&♥：一(yī)類是(shì)化(huà)學結合的(de)↔♣≥↕元素，主要(yào)是(shì)氧和(hé)氫，↕&這(zhè)些(xiē)元素是(shì)由于未完全炭>÷ 化(huà)而殘留在炭中，或者在活化(huà)過程中≠☆，外(wài)來(lái)的(de)非碳元≠∑素與活性炭表面化(huà)學結合。

　　物(wù)料介紹

　　活性碳，又(yòu)稱活性炭。是(shì)黑(hēi∏α)色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的(de)無定形碳，也(yě)有(yǒu)排列規整的(φ∞≠φde)晶體(tǐ)碳。活性炭中除碳元素外(wài£¥<)，還(hái)包含兩類摻和(hé)物(wù)：一(yī)類‍ &是(shì)化(huà)學結合的(de)元素，主要(yào)是(shì)氧和(hé)氫，這(zhè→π↔✔)些(xiē)元素是(shì)由于未完全炭化(huà)而殘留在炭中，或♣↔者在活化(huà)過程中，外(wài)來(lái)的(de)非碳元素與活性炭表面化(hπδuà)學結合，如(rú)用(yòng)水(shuǐ)蒸∏₹✘氣活化(huà)時(shí)，活性炭表面被氧化(huà)或Ω∞→水(shuǐ)蒸氣氧化(huà);另一(y↕§★αī)類摻和(hé)物(wù)是(shì)灰分(fēn)，它是(shì)活性炭的(de)無機¥Ω(jī)部分(fēn);灰分(fēn)在活性碳中易造÷ε<成二次污染。将有(yǒu)機(jī)原料(果殼、煤、木(mù)材等)在隔絕空(kōng)氣的(∏∏de)條件(jiàn)下(xià)加熱(rè)，以減少(shǎo)非碳成分(fēn)(此♠β過程稱為(wèi)炭化(huà))，然後與氣體(tǐ)反應，表面被侵蝕，産生±ε(shēng)微(wēi)孔發達的(de)結✘↑§構(此過程稱為(wèi)活化(huà))。由于δ♥活化(huà)的(de)過程是(shì)一(yī)¥​σ個(gè)微(wēi)觀過程，即大(dà)量的(de)分(fēn)子(z♠≥↔®ǐ)碳化(huà)物(wù)表面侵蝕是(shì)點狀侵蝕 ，所以造成了(le)活性炭表面♥¶π具有(yǒu)無數(shù)細小(xiǎo)孔隙。活性∞™♥"炭表面的(de)微(wēi)孔直徑大(dà♠δφ)多(duō)在2～50nm之間(jiān)，即使是(shì)少('÷shǎo)量的(de)活性炭，也(yě)有(yǒu)巨大(dà)的("γde)表面積，每克活性炭的(de)表面積為(wèi)500~1500m2，活性炭的(d€♦e)一(yī)切應用(yòng)，幾乎都(dōu)基于活性炭的(de)ε©這(zhè)一(yī)特點。

　　通(tōng)常為(wèi)粉狀或粒狀具有(yǒu)很γ₽γσ(hěn)強吸附能(néng)力的(de)多(duō)孔無定形炭。由固态碳質物(wù)(如(×→♦rú)煤、木(mù)料、硬果殼、果核、樹(sh✔$'ù)脂等)在隔絕空(kōng)氣條件(jiàn)下(xià)經600～900℃高(β× gāo)溫炭化(huà)，然後在400～900℃條件(jiàn)下(xià)用‌ ₹∏(yòng)空(kōng)氣、二氧化(huà)碳、水(shuǐ)蒸氣或三者的(de)混合氣體(>" ♥tǐ)進行(xíng)氧化(huà)活化(huà)後獲得(de)。

　　炭化(huà)使碳以外(wài)的(de)物&₽β₽(wù)質揮發，氧化(huà)活化(huà)可(kě<₩)進一(yī)步去(qù)掉殘留的(de)±¥&揮發物(wù)質，産生(shēng)新的(de)和(hé)擴大(dà)原有(yǒu)的(de)↓>↓ 孔隙，改善微(wēi)孔結構，增加活性。低(dī)溫(400℃)活化(huà)的ו(de)炭稱L-炭，高(gāo)溫(900℃)活化(huà)♠↔的(de)炭稱H-炭。H-炭必須在惰性氣氛中冷(lěng)卻，否λ¶β則會(huì)轉變為(wèi)L-炭。活性炭的(de)吸附性能(néng)與氧化("$↕huà)活化(huà)時(shí)氣體(tǐ)的(de)化®→(huà)學性質及其濃度、活化(huà)溫度、活化(huà)程↑♠度、活性炭中無機(jī)物(wù)組成及其含量等因素π​₽¶有(yǒu)關，主要(yào)取決于活化(huà)氣體(t≠λ∑ǐ)性質及活化(huà)溫度。

　　活性炭的(de)含炭量、比表面積、灰分(fēn)含量及其水​₽(shuǐ)懸浮液的(de)pH值皆随活化(huà)溫度的(de)提高(gā​×α↑o)而增大(dà)。活化(huà)溫度愈高(gāo)，殘留的(de)揮發物(w÷♣γ₽ù)質揮發愈完全，微(wēi)孔結構愈發達，比π 表面積和(hé)吸附活性愈大(dà)。

　　活性炭中的(de)灰分(fēn)組成及其含量對(duì)炭的<Ω(de)吸附活性有(yǒu)很(hěn)大(dà↑φ)影(yǐng)響。灰分(fēn)主要(yào)由K2O、N∞≈a2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O§♥3、P2O5、SO3、Cl-等組成，灰分(fēn)含量與制(zhì)取活性炭的(≥♥• de)原料有(yǒu)關，而且，随炭中揮發物(wù)的(de)去(qù)除，♠λ炭中的(de)灰分(fēn)含量增大(dà)。

　　活性碳的(de)分(fēn)類

　　由于原料來(lái)源、制(zhì)造方法、外(wài)觀形狀和(hé)應用(yòng)場±♦(chǎng)合不(bù)同，活性碳的(de)種類很(hěn♥¶ ∞)多(duō)，到(dào)目前為(wèi)止尚無精确的(de)統計↑←£₩(jì)材料，大(dà)約有(yǒu)上(sh₩↑∏àng)千個(gè)品種。

　　按原料來(lái)源分(fēn)

　　1. 木(mù)質活性碳

　　2. 獸骨、血碳

　　3. 礦物(wù)質原料活性碳

　　4. 其它原料的(de)活性碳

　　5. 再生(shēng)活性碳

　　按制(zhì)造方法分(fēn)

　　1. 化(huà)學法活性碳(化(huà)學碳)

　　2. 物(wù)理(lǐ)法活性碳

　　3. 化(huà)學–物(wù)理(lǐ)法 ♠®π或物(wù)理(lǐ)–化(huà)學法活性碳

　　按外(wài)觀形狀分(fēn)

　　1. 粉狀活性碳

　　2. 顆粒活性碳

　　3. 不(bù)定型顆料活性碳

　　4. 圓柱形活性碳

　　5. 球形活性碳

　　6. 其它形狀的(de)活性碳

　　按外(wài)觀形狀分(fēn)

　　1.粉狀活性碳(Powdered activated c✔ ¶arbon, PAC)

　　2.顆粒活性碳(Granular activated caφ÷π₹rbon, GAC)

　　3.成形活性碳(Extruded activπδated carbon, EAC )

　　——圓柱形活性碳

　　——球形活性碳(Be±↔ad activated carbon, BAC)

　　4.活性碳纖維

　　5.蜂窩活性碳

　　6.其它形狀的(de)活性碳

　　按孔徑分(fēn)

　　大(dà)孔 孔徑>500A°

　　過渡孔 孔徑20 ～500A°

　　微(wēi)孔 孔徑 < 20A°(活性碳的(de)表面積主要(≥÷yào)是(shì)由微(wēi)孔提供的(de))

　　活性炭化(huà)學活化(huà)法

　　(1)磷酸活化(huà)法

　　磷酸法制(zhì)備活性炭的(de)過程中，磷€♣φ酸與木(mù)質纖維原料的(de)作(zuò)用(yòng)機‌₽✔(jī)理(lǐ)可(kě)分(fēn)為(wèi)以下(xià)幾個(gè)方面：潤脹作(zuò∞ )用(yòng)、加速活化(huà)作(zuò)用(yò₹λ★ng)、脫水(shuǐ)作(zuò)用(yòng)、氧化(huà)作(zuò)用(yòng)和→→£(hé)芳香縮合作(zuò)用(yòng)。

　　磷酸活化(huà)法的(de)基本工(gōng)藝包括木(mù)屑篩δ≤選、幹燥、磷酸溶液配制(zhì)、混合(或浸漬) 、炭化(huà)、活化(huà)、回收、​≥漂洗(包括酸處理(lǐ)和(hé)水(shuǐ)洗)、離(lí)心脫水Ω$•(shuǐ)、幹燥與磨粉等工(gōng)序，如(rú ♥)生(shēng)産顆粒活性炭還(hái)需增加捏 ♠β合工(gōng)藝。另外(wài)，附設專門(mén)的(deλ¶↔)廢氣淨化(huà)系統，回收煙(yān)氣中的(de)磷酸和(hé)炭粉，減少(shǎo)對(d↔∑♦♣uì)環境的(de)污染。磷酸活化(huà)法的(de)生(shēng)産§β工(gōng)藝中，要(yào)注意在炭化(huà)段控制(zhì)度，讓磷酸充分(f→γ≥ēn)滲透入木(mù)屑，再與活化(huà₽  ∏)段協同控制(zhì)，可(kě)以明(míng)顯提高(gāo)活性炭吸附能(néng)↓×♥§力，産品質量穩定，同時(shí)适當降低(dī)活化(huà)溫度Ω€γ↕對(duì)降低(dī)産品灰分(fēn)有(yǒu)利。炭活化(huà)↔Ω尾氣采用(yòng)多(duō)段液相(xiàng)回收可(kě)以增加磷酸和(hé)細炭粉的(d£←☆☆e)回收，采用(yòng)高(gāo)壓靜(jìng)電(diàn)→>方式也(yě)有(yǒu)利于尾氣中焦油的(de)去(qù)除。

　　(2)氯化(huà)鋅活化(huà)法

　　ZnCl2在活化(huà)過程中使木(mù)質纖維原料發生(shēng)脫氫<∏♥©反應并進一(yī)步芳構化(huà)，從(có<™ng)而形成初步孔結構，水(shuǐ)洗™±‍₹脫除氯化(huà)鋅後即形成孔隙結構。此>×✔ 外(wài)還(hái)有(yǒu)學者認為(wèi)氯化(huà)鋅在炭化(hφ∏↓uà)時(shí)形成新生(shēng)炭沉積的(de)骨架，當其被洗去(qù)之後，炭的(d×φe)表面便暴露出來(lái)，構成了(le)具有(yǒu)吸附力的(de)活性炭內(nèi)表>¶§面。

　　氯化(huà)鋅活化(huà)工(gōng)≠•≥σ藝流程與磷酸活化(huà)法工(gōng)藝基本相(xiàng)似。氯化(huà)鋅法活性炭∞÷≈↓由于其孔徑分(fēn)布相(xiàng)對(γ♦duì)集中、吸附力強等特點，一(yī)直≈<≠受到(dào)國(guó)內(nèi)外(wài)市(shì)場(chǎng)的(d× ✔e)青睐，需求量逐年(nián)增加。

　　(3)氫氧化(huà)鉀活化(huà)法

　　KOH活化(huà)法是(shì)20世©​紀70年(nián)代興起的(de)一(yī)✔¶種制(zhì)備高(gāo)比表面積活性炭的(de)活化(huà)工(gō€£ng)藝，其活化(huà)過程是(shì)将原料炭與數(shù)倍炭質量的(de)KOH‌®¶​或NaOH混合，在不(bù)超過500℃下(xià®♠)脫水(shuǐ)後于800 ℃左右煅燒若幹時(shí)間(jiān)，冷(↔®σlěng)卻後将産品洗滌至中性即可(kě)得(de)到(dào)>♣↓活性炭。反應機(jī)理(lǐ)是(shì)活化(huε₹£à)過程中被消耗的(de)炭主要(yào)生(shē&$∏ng)成了(le)碳酸鉀，同時(shí)在800℃左右，被炭還( § πhái)原的(de)金(jīn)屬鉀(沸點762℃)析出，金(jī‍♠n)屬鉀的(de)蒸氣不(bù)斷進入碳原子(zǐ)所構成的(de)層與層之間(j•¶iān)進行(xíng)活化(huà)，這(zhè)兩個(gè)反應使産←&​物(wù)具有(yǒu)很(hěn)大(dà)的(de)比表面積。≥$↕®

　　KOH法活性炭主要(yào)應用(yòng)在超★γ☆δ級電(diàn)容器(qì)領域。以椰殼為(wèi≤≤σ‍)主要(yào)原料所制(zhì)得(de)的(de)活性炭比表面積可&♣"δ(kě)接近(jìn)3000m2/g，♣₩→φ比電(diàn)容可(kě)超過200F/g，同時(shí)還(hái)可(kě)表≈γΩ現(xiàn)出非常優良的(de)儲氫和(hé)儲甲烷能(néng)力，在77K和(÷≥>&hé)100kPa的(de)情況下(xià)，儲氫量可(kě)達到(dào)2.94%，壓力提≥£•高(gāo)至1MPa，儲氫量可(kě)達4.82%。

　　活性炭物(wù)理(lǐ)活化(huà)法

　　物(wù)理(lǐ)法通(tōng)常又(yòu)稱氣體(tǐ)活化(huβ€'à)法，是(shì)将已炭化(huà)處理(l≈δǐ)的(de)原料在800 ～1000℃的(de)高(gāo)溫下(xià)與水(shγ§uǐ)蒸氣，煙(yān)道(dào)氣(水(shuǐ)蒸氣、CO2、N2等的(de)混合'♥氣)、CO或空(kōng)氣等活化(huà)氣體(tǐ)接±®觸，從(cóng)而進行(xíng)活化(huà)反應的(de)過程。物(wù)理(¥δ≈lǐ)活化(huà)法的(de)基本工(gōng)藝過程主要(yào)包括炭化(huà)、活₩≤化(huà)、除雜(zá)、破碎(球磨)、精制(zhì)等工(₩←γ♥gōng)藝，制(zhì)備過程清潔，液相(x∞₹≈iàng)污染少(shǎo)。

　　在制(zhì)備過程中，具有(yǒu π)氧化(huà)性的(de)高(gāo)溫活化(huà)氣體(tǐ)無序碳原子(zǐ)及雜(→≠zá)原子(zǐ)首先發生(shēng)反應，使原來(lái)封閉的(d♠®e)孔打開(kāi)，進而基本微(wēi)晶表面暴露，&£∑∏然後活化(huà)氣體(tǐ)與基本微(wēi)晶表® 面上(shàng)的(de)碳原子(zǐ)繼續發生(shēng€≥')氧化(huà)反應，使孔隙不(bù)斷擴大(dà)。一(≥δ✔☆yī)些(xiē)不(bù)穩定的(de)炭因氣化(huà)生(shēng)成CO、≥¶♣←CO2、H2和(hé)其他(tā)碳化(huà)合物(wù)氣體(tǐ)，從(có☆♣€ng)而産生(shēng)新的(de)孔隙，同時(shí)焦油和(hé)未炭化(huà)物(w£σù)等也(yě)被除去(qù)，最終得(de)到(dào)活性炭産品。活性炭發達的(de)比表面積✔♣¶£則源自(zì)中孔、大(dà)孔孔容的(de)增加，形αε÷¥成的(de)大(dà)孔、中孔和(hé)微(≤<wēi)孔的(de)相(xiàng)互連接貫通(tōng) ≠。由于物(wù)理(lǐ)法工(gōng)藝流程 →♥相(xiàng)對(duì)簡單，産生(shēng)的(de)廢氣以C•‍"O2和(hé)水(shuǐ)蒸氣為(wèi)主，對(duì)環境污染較¶ 小(xiǎo)，而且最終得(de)到(dào)的(de)活↔π性炭産品比表面積高(gāo)、孔隙結構發達、應用(yòng)範圍廣，因此世界範圍內≈♥σ(nèi)的(de)活性炭生(shēng)産廠(chǎng)家​→ (jiā)中70%以上(shàng)都(dōu)采用(yòng)<φ®✘物(wù)理(lǐ)法生(shēng)産活性炭。炭活化(huà)過程中産生(sh≤ ♥ēng)大(dà)量的(de)餘熱(rè)，可(kě)滿足原料烘幹、餘熱(rè"≈↓​)鍋爐制(zhì)高(gāo)溫蒸汽、産品的(de)洗滌烘幹等所需φ♥熱(rè)能(néng)。

　　活性炭物(wù)理(lǐ)-化(huà)學活化(huà)£→♥法

　　(1)物(wù)理(lǐ)-化(huà)學一(yī)體(tǐ)化(huà)§β✘×制(zhì)備技(jì)術(shù)

　　物(wù)理(lǐ)-化(huà)學活化(huà)法顧名↔♠思義就(jiù)是(shì)結合應用(yòng)物(wùφβ₽)理(lǐ)活化(huà)和(hé)化(huà)學活化(huà)的(de)方法，即炭先經Ω±化(huà)學法處理(lǐ)，随後再進一(yī)步用(yòng)物(§>wù)理(lǐ)法(水(shuǐ)蒸氣或CO ™∑≤2)活化(huà)。國(guó)外(wài)研究人(rén)員(yu☆≈φán)通(tōng)過H3PO4和(hé)CO2聯合活化(huà)法制(zhì)​δ得(de)了(le)比表面積高(gāo)達3700m2¶←/g 的(de)超級活性炭，具體(tǐ)步驟是(shì)在85℃下(xià★​§)先用(yòng)H3PO4浸泡木(mù)質原料，經450℃炭化(huà↕‌δ≥)4h後再用(yòng)CO2活化(huà)。将物(wù)理(lǐ)法和(hé)↕©↑化(huà)學法聯合，利用(yòng)物(wù↑ε)理(lǐ)法的(de)炭化(huà)尾氣為(wèi)化(huà)學法×£生(shēng)産供熱(rè)，實現(xià<‌∑$n)生(shēng)産過程無燃煤消耗，同時(shí)得(de)到(dào)物€∑(wù)理(lǐ)法活性炭和(hé)化(huà)學法活性炭。

　　(2)微(wēi)波輔助化(huà)學活化(huà)

　　由于在活性炭制(zhì)備過程中，傳統的(de'∑→)爐膛加熱(rè)存在耗工(gōng)、耗時(shí)且物(wù)料受熱(rè)不(bùβ₹)均的(de)缺點，因此微(wēi)波的(de)引入可(kě)以實現(xiàn)物(wù&<↑)料內(nèi)部均勻加熱(rè)，同時(shí)可(kě)方便地(dì)快↓₹(kuài)速啓動和(hé)停止，耗時(sh"≥ í)比傳統工(gōng)藝短(duǎn)得(de↓™♦)多(duō)。因此，微(wēi)波輔助化(hu¥★§à)學活化(huà)可(kě)以顯著縮短(duǎn)生(shēng)産時→•"(shí)間(jiān)，從(cóng)而極大(&β♥​dà)地(dì)提高(gāo)生(shēng)産效率，亦可(kě)降低(dī)‍♠環境污染。通(tōng)常的(de)磷酸法、氯化(huà)鋅法和(hé)氫氧化(≠♣≈huà)鉀活化(huà)法均可(kě)采用(yò↑$☆ng)微(wēi)波加熱(rè)，而且研究α ∑♦表明(míng)微(wēi)波加熱(rè)法亦可(kě)得(de)✔≠•到(dào)高(gāo)性能(néng)← ₹₩的(de)活性炭，尤其适用(yòng)于KOH活化(huà)☆≤≥法制(zhì)備超級電(diàn)容活性炭。然而微(wēi)波$∑加熱(rè)制(zhì)備活性炭仍處于實驗階段，主要(yào)原因是(shì)設備投資大(dà₽♦>)，能(néng)耗高(gāo)。

　　(3)催化(huà)活化(huà)

　　金(jīn)屬類催化(huà)劑在含碳原料表面可(•♦kě)形成活性點，降低(dī)炭與水(shuǐ)或CO2的(de)反應活化(huà)能(♦σnéng)，從(cóng)而降低(dī)活化(huλδà)溫度，提高(gāo)反應速率，形成發達的(de)孔隙，同時(shí)，金(j✔β™γīn)屬顆粒移動時(shí)也(yě)會(huì₩₩)産生(shēng)孔道(dào)。催化(huà)劑在制(zhì)備超≥✘♦級活性炭時(shí)可(kě)以降低(dī)<✘活化(huà)溫度，大(dà)幅提高(gāo)反應的(de)速率，α←∏還(hái)可(kě)使制(zhì)得(d←•∑e)的(de)活性炭孔徑分(fēn)布均勻。雖₩∏然催化(huà)活化(huà)法制(zhì)備活性炭具有(yǒuφ<↕)上(shàng)述諸多(duō)優勢，但(dàn)反應✘β速度過快(kuài)可(kě)能(néng)會(huì)燒穿微(wēi)孔壁面，從(cóng)≤∑×★而破壞微(wēi)孔結構。

　　活性炭的(de)行(xíng)業(yè)應用(yòng)

　　(1)處理(lǐ)含油污水(shuǐ)

　　吸附法進行(xíng)油水(shuǐ)分(fē£₹n)離(lí)是(shì)利用(yòng)親油性材料，吸附廢水(shuǐ)中的(de)溶解油及其‌↓它溶解性有(yǒu)機(jī)物(wù)。最常用(yòng)的(de)吸油材料是(♥≈shì)活性炭，可(kě)吸附廢水(shuǐ)中的(de)©<分(fēn)散油、乳化(huà)油和(hé)¶>溶解油。由于活性炭對(duì)油的(de)吸附容量有(yǒu↑∞↓π)限(一(yī)般為(wèi)30～80mg/g))，成本高(gāo)，再生(shē≠♠ng)困難，通(tōng)常隻用(yòng)作(zuò)含油廢水(shuǐ)多(↔€duō)級處理(lǐ)的(de)最後一(yī)級 >處理(lǐ)，出水(shuǐ)含油質量濃度可(kě)降至0.1～0.2mg/L β<∑®。

　　由于活性炭對(duì)水(shuǐ)的(de)預ε₽≥處理(lǐ)要(yào)求高(gāo)，而且活性炭的(de)&Ω₩價格昂貴，因此在廢水(shuǐ)處理(lǐ)中，活性炭主要(yàπγ¶o)用(yòng)來(lái)去(qù)除廢水(shuǐ)中的¶λ(de)微(wēi)量污染物(wù)，以達到(dào)深度淨化(hφ♣♠♠uà)的(de)目的(de)。 煉油廠(chǎng)含油廢水(shuǐ)，先經隔油、氣浮∏÷和(hé)生(shēng)物(wù)處理(lǐ)，再經砂濾•≥和(hé)活性炭過濾深度處理(lǐ)。廢水(shuǐ)的(de)含酚量從(c ♥↑óng)0.1 mg/L(經生(shēng)物(wù)處理(lǐ)後)降至0.005mg/L，含<<π氰量從(cóng)0.19mg/L降至0.048mg/L，COD從(cóng)85mg/L 降至∞₽$≤18mg/L。

　　(2)處理(lǐ)染料廢水(shuǐ)

　　染料廢水(shuǐ)成分(fēn)複雜(zá)、水(shuǐ)質變化(huà)大(dà↑♥₩↑)、色度深、濃度大(dà)，處理(lǐ)困難。處理(lǐ)方法主要(yào)有(yǒu)γ$'氧化(huà)、吸附、膜分(fēn)離(lí)、絮凝、生(shēng)物' '(wù)降解等。這(zhè)些(xiē)方法各有(♣₽yǒu)優缺點，其中活性炭能(néng)有(yǒu)效地(dì)去(qù)除 ±廢水(shuǐ)的(de)色度和(hé)COD。活性炭處理(lǐ)染料廢水(shuǐ)在國(g< uó)內(nèi)外(wài)都(dōu)有(yǒu)研究，但γ'¶(dàn)大(dà)多(duō)數(shù)是(shì)和(hé)其它工(gōng)藝耦合₽✘↔，活性炭吸附多(duō)用(yòng)于§§ 深度處理(lǐ)或将活性炭作(zuò)為(wèi)載體≠‍✔÷(tǐ)和(hé)催化(huà)劑，單獨使用(yòng)活性炭處理(&∑lǐ)較高(gāo)濃度染料廢水(shuǐ)的(de)研究很(hěn)少(shǎo)。

　　活性炭對(duì)染料廢水(shuǐ)有(yǒu)良好(hǎo)的(de)脫色效果。染∞ >料廢水(shuǐ)的(de)脫色率随溫度的(de)升高(gāo→®€)而增加，而pH值對(duì)染料廢水(shuǐ)的(de)脫色效果沒有(₹↕←φyǒu)太大(dà)的(de)影(yǐng)響。在‍₹​最佳吸附工(gōng)藝條件(jiàn)下(xià)，酸性品紅(hó♣÷×γng)、堿性品紅(hóng)廢水(shuǐ)的(✘¶γ≤de)脫色率均>97%，出水(shuǐ)的(de)σΩ↕→色度稀釋倍數(shù)≤50倍，COD<50mg/L，達到(dào≥>✔↕)國(guó)家(jiā)一(yī)級排放(fàng)标準。

　　(3)處理(lǐ)含汞廢水(shuǐ)

　　重金(jīn)屬污染物(wù)中以汞的(de)毒性最大(dà)，當汞進→$入人(rén)體(tǐ)內(nèi)，就(jiù)會(huì)破壞酶和(hé)其它•→₩↓蛋白(bái)質的(de)功能(néng)并影(yǐng)響其重新合成。活∏→×Ω性炭有(yǒu)吸附汞和(hé)含汞化(huà)合物Ω≠(wù)的(de)性能(néng)，但(dàλ♦≈✘n)吸附能(néng)力有(yǒu)限，隻适宜于處理(lǐ)含汞量低(dī)β±™的(de)廢水(shuǐ)。如(rú)果含汞的(de)濃¥§★度較高(gāo)，可(kě)以先用(yòng)×&€化(huà)學沉澱法處理(lǐ)，處理(lǐ)後含汞約1mg/L，高(gāo)¶​♠時(shí)可(kě)達2~3mg/L，然≤↔後再用(yòng)活性炭做(zuò)進一(yī)步的(de)處理(lǐ)。

　　(4)處理(lǐ)含鉻廢水(shuǐ)

　　活性炭表面存在大(dà)量的(de)含氧基團如(rú)羟基(-OH)、羧基(-COOH♦★≠)等，它們都(dōu)有(yǒu)靜(jìng)電(diàn)吸附功能(nénσ®ε✘g)，對(duì)六價鉻産生(shēng)化(huà)學吸附作(zuò)用(yòng)，能(né€  ng)有(yǒu)效地(dì)吸附廢水(shuǐ)中的(de)六價鉻γ↑β，吸附後的(de)廢水(shuǐ)可(kě)達到(dào)國(guó)家(jiā)排放(f±©àng)标準。

　　利用(yòng)活性炭處理(lǐ)含鉻廢水(shuǐ)是(shì)活性炭對(dΩ∑✘uì)溶液中六價鉻的(de)物(wù)理(₽±>lǐ)吸附、化(huà)學吸附、化(huà)學還(hái)原±≈等綜合作(zuò)用(yòng)的(de)結果。活性炭處理(lǐ)含鉻廢水(shuǐ✘∑ε)，吸附性能(néng)穩定，處理(lǐ)效率高(gāo)，操作(zuò)費♠απ(fèi)用(yòng)低(dī)，有(yǒu)一(yī)定的(de)社♠ ♦♦會(huì)效益和(hé)經濟效益。因此，用(yòng)活πΩ★性炭處理(lǐ)含鉻廢水(shuǐ)已得(de)到(d≥✔φ£ào)廣泛應用(yòng)。

　　(5)催化(huà)和(hé)負載催化(huà)劑

　　石墨化(huà)炭和(hé)無定型炭是(shì ® ✔)活性炭晶型的(de)組成部分(fēn)，因←↔÷♥為(wèi)具有(yǒu)不(bù)飽和(hé)鍵，所以表現(xiàn)出類似結晶缺陷"&★®的(de)功能(néng)。活性炭因為(wèi)結晶缺陷的(d×βλe)存在而被作(zuò)為(wèi)催化(huà)劑廣泛應用(yò∏≤↕ng)，同時(shí)，因為(wèi)其具有(yǒu)大(d☆​≤>à)的(de)比表面積及多(duō)孔結構，活性炭還(hái)被廣泛用€✔α€(yòng)作(zuò)催化(huà)劑載體(tǐ)。

　　采用(yòng)γ射線處✘€✘™理(lǐ)商品活性炭，此過程可(kě)以在不(bù)影(yǐn≥♥γ♥g)響活性炭物(wù)理(lǐ)性質的(de)條件(jiàn)下(xià)改變活性÷©λ炭表面化(huà)學特性。通(tōng)過紫外(wài)線輻射和(hé)£₹←模拟太陽光(guāng)輻射研究了(le)光(guāng)催化(huà)中活性炭表面化(huà ÷γ£)學所發揮的(de)作(zuò)用(yòng)。<₩'≠結果表明(míng)，無論是(shì)紫外(wài)線還(hái★®)是(shì)模拟太陽光(guāng)輻射，活性炭都(dōu)可(kě)以發揮光®λσ(guāng)催化(huà)作(zuò)用(yòng)。通(tōng)過測定紫外(‌πwài)線/活性炭和(hé)模拟太陽光(guāng)/活性炭體(tǐ)系中羟σ∞基自(zì)由基和(hé)超氧陰離(lí)子(zǐ)自(z♥∞ì)由基表明(míng)，由活性炭充當光(guāng)催化(hu¶§₽₩à)劑和(hé)光(guāng)誘導反應物✔♠€★(wù)可(kě)以有(yǒu)效消除雜(zá)質對(× duì)反應的(de)影(yǐng)響，體(tǐ)系中羟基自(zì)由基和(hé  ∏λ)超氧陰離(lí)子(zǐ)自(zì)由基的(de★↔™)獲得(de)遠(yuǎn)高(gāo)于單純采用(yòn®αg)光(guāng)輻射。這(zhè)為(wèi)發展自(z♠♦ì)由基化(huà)學和(hé)尋找新的(de)自(♥​>'zì)由基反應提供了(le)新的(de)可λΩ₩∑(kě)能(néng)。

　　活性污泥因為(wèi)成分(fēn)複雜(zá)，導緻其厭(yàn)氧✔÷φ腐化(huà)過程緩慢(màn)。有(yǒu)學者将粒狀活性炭用(yòng)于活性↑←← 污泥的(de)厭(yàn)氧腐化(huà)，使活性污泥腐化(huà)過程中甲烷産率提β₽高(gāo)了(le)17.4%，同時(shí)使活性污泥腐化(huà)率提高(gā♥πo)了(le)6.1%。另外(wài)在活性炭表面引入-S ×O3H，對(duì)合成甲基叔戊基醚過程有(yǒu)催化(huà)作(zuò)用(¶¶≥yòng)，該催化(huà)劑制(zhì)備方便，催化(huà)活性高(gāo)且不(b↕≈®ù)易分(fēn)解，體(tǐ)現(xiàn)出改性活性炭催化(huà)↕  ≤劑的(de)巨大(dà)應用(yòng)潛能(néng)。有¥←§γ(yǒu)研究表明(míng)采用(yòng)粒狀活性炭負載臭氧體(t£↑ ∞ǐ)系使腐殖酸的(de)催化(huà)氧化(huà)率達到(dào)48.1%，為(wèi)​≥¥腐殖酸的(de)降解提供了(le)新的(de)途徑✔↔。通(tōng)過活性炭負載氧化(huà)鋁作(zuò)為(wèi)改性活π ☆性炭糊電(diàn)極用(yòng)于苯酚的(de)電(diàn)催化(huà)氧β♦γ化(huà)研究，表現(xiàn)出了(le)較好(hǎo)的(de×±)穩定性和(hé)可(kě)重複使用(yòng)性，同時(↑$♥'shí)具有(yǒu)相(xiàng)對(duì)較低(dī)★→✔π的(de)檢出限和(hé)較寬的(de)檢測範圍。

　　(6)臨床醫(yī)用(yòng)

　　活性炭由于其良好(hǎo)的(de)≈©£吸附性能(néng)，可(kě)用(yòng)于急性臨床胃腸解毒急救，其具有(yǒu)不(∑≥₩ bù)被胃腸道(dào)吸收且無刺激性、>₹★α可(kě)以直接口服、簡單便利等優點;同時(shí)，活性炭也(yě)被¶♠σ用(yòng)于血液淨化(huà)和(hé)癌症治療等。結腸直腸癌是(shì)常•λ‍λ見(jiàn)的(de)惡性腫瘤。研究表明(míng)，以納米活性炭作€™(zuò)示蹤劑可(kě)以有(yǒu)效增加結腸直腸癌患者淋巴結檢測次數(shù)。活α← ₩性炭纖維具有(yǒu)兩種特性：一(yī)是(shì)吸附性能(néng);二↓δ•是(shì)遠(yuǎn)紅(hóng)外(wài)放♥ (fàng)射性能(néng)。将銀(yín)吸附在活性炭纖&☆€維上(shàng)，用(yòng)于治療慢(màn)性創面患者★ ↕→，在接受治療的(de)數(shù)月(yuè)內(nèi)傷口沒有(yǒu)任何不(bù)良反∞&"應。有(yǒu)學者以椰殼活性炭為(wèi)載體(tǐ)負載©•加替沙星，結果表明(míng)，其對(duε↔‌ì)加替沙星負載能(néng)力較好(hǎo)，可(kě)以用(yòng)作(zuò)加替沙≤•↓÷星的(de)緩釋載體(tǐ)。對(duì)選用(yòng)撲熱(rè)息疼和(hé)布∑♠洛芬作(zuò)為(wèi)模型藥物(wù)，采用(yòng​♦δ)活性炭作(zuò)為(wèi)藥物(wù)≤☆→≈載體(tǐ)的(de)研究表明(míng)，↑α活性炭顆粒表現(xiàn)出非常低(dī)的(de)細胞毒性，該研究為(wèi)活性炭作&π(zuò)為(wèi)無定型藥物(wù)載體(t↓¥ǐ)提供了(le)支持。有(yǒu)學者單純利用(yòng)每日(rì)兩次∞ γ直腸局部注入高(gāo)活性粒狀活性炭來(lái)治療簡單的(de)慢(φαmàn)性肛瘘，結果表明(míng)，這↓∞'(zhè)種治療方法效果良好(hǎo)、安全©¶σ性高(gāo)，并且相(xiàng)較于其它治療方法，病人(rén)更容易接受，為(wèiπσ)慢(màn)性肛瘘的(de)治愈提供了(le)新的(de)策略。

　　(7)用(yòng)于超級電(diàn)容器(qì)電(diàn)極

　　超級電(diàn)容器(qì)主要(yào)由電(diàn)極‌λ₩₩活性材料、電(diàn)解液、集流體(tǐ)和(hé)隔膜等部分(fēn)組成，其中電(diàn¶↓∑ )極材料直接決定著(zhe)電(diàn)容器(qì)性能(néng)的(de)高(gāo♥↕)低(dī)。活性炭具有(yǒu)比表面積大(dà)、孔隙發達及容易制(zhì)備等優"×♦¶點，成為(wèi)了(le)超級電(diàn)容器(qì)最早應用(yòng)的(d↔βe)碳質電(diàn)極材料。可(kě)通(tōng)過對(duì)傳統活性炭的(de)改性，制(π‍zhì)備新型及高(gāo)性能(néng)的(de)活性炭電(diàn)極材料。以聚偏π¥‍二氯乙烯為(wèi)前驅體(tǐ)，隻通(tōng)過炭化(huà)處理(lǐ)而"$←↔無需其它後處理(lǐ)制(zhì)備出比表面積1200m2·g-1、孔容0.48c±≈§m3·g-1的(de)多(duō)孔炭Ω¶，其最高(gāo)比電(diàn)容為(wèi)262Fδ‌·g-1，電(diàn)極密度在0.8g·cm-3左右，體(tǐ© )積比電(diàn)容可(kě)達214F&m₩ε★✔iddot;cm-3，是(shì)一(yī)種有(yǒu)發展前途的(de)超級電(dià₹≤✔​n)容器(qì)電(diàn)極材料。另有(yǒu)研究将廢棄茶葉炭化(huà)後再÷÷ε>用(yòng)KOH活化(huà)，制(zhì)備了(le)具有(yǒu)無定型特征的∏≤(de)活性炭，其具有(yǒu)比表面積介于2245～2184m2&$↑&εmiddot;g-1的(de)多(duō)孔結構，用(yòng)其作(zuò)為(wèi)×♥←超級電(diàn)容器(qì)電(diàn)極，以KOH水(shuǐ)溶液作(zu→ ★>ò)為(wèi)電(diàn)解液，比電(diàn)容高(gāo)達3≥δβ30F·g-1，充電(diàn)放₩∞∞(fàng)電(diàn)2000次後電(diàn)容略Ω≥λ有(yǒu)下(xià)降，為(wèi)初始電(diàn)容的(de)92%， ±×表現(xiàn)出良好(hǎo)的(de)循環性能(né'™✔"ng)。若使用(yòng)蓮花(huā)花(huā)粉作(zuò)為(wèi)碳源和(hé)"εΩ自(zì)模闆，CO2為(wèi)活化(huà)劑制(&‍γ>zhì)備活性炭微(wēi)粒，制(zhì)備的(de)活性炭具有(yǒu)三維納米網σγ ×格骨架構成的(de)多(duō)孔空(kōng)心結&←×構，将這(zhè)種特殊的(de)活性炭用(yòng)作(zuò)超級電(diàn)容器¥₽(qì)電(diàn)極，其比電(diàn)容高(gāo)達 244F·δ↑≈g-1，充電(diàn)放(fàng)電(diàn)10000次↔​☆¥後電(diàn)容無衰減。

　　(8)用(yòng)于儲氫

　　常用(yòng)儲氫方法有(yǒu)高Ω "(gāo)壓氣态儲氫、液化(huà)儲氫、金(jīn)屬合金(jīn)儲氫×←β>和(hé)有(yǒu)機(jī)液體(tǐ)氫化(huà)物(w∏✔÷×ù)儲氫、炭材料儲氫等，其中炭材料主要(yào)有(yǒu)超級活性炭、納米碳纖維以及碳納±×≠₩米管等，而超級活性炭因為(wèi)原料豐富、比表面積大 ↑✘(dà)、表面化(huà)學性能(néng)π✘↔修飾、儲氫量大(dà)、解吸速度快(kuài)、循環使用(yòng)壽¥γ 命長(cháng)以及容易産業(yè)化(huà)受到(dào)廣泛關注。有(yǒu≥♣•)學者利用(yòng) CO2活化(huà)模闆制(zhì)備多(duō)孔碳，獲得 →π&(de)了(le)微(wēi)孔介于0.7～1.3n©£¥​m、中孔介于2～4nm、比表面積2829m2·g-1、孔容2←←.34cm3·g-1的(de)超級活性炭材料，其在室溫298K、中等壓強8☆£>☆MPa條件(jiàn)下(xià)，對(duì)£©≤β氫的(de)吸附量可(kě)達0.95%。

　　21世紀以來(lái)，類似于金(jīn✘≠‌)屬-有(yǒu)機(jī)框架的(de)多(duō)孔固體(tǐ)材料為(w×→σèi)氫的(de)吸收儲存開(kāi)辟了(le)新的(de)發展方向。有(yǒu)學者在溫δα≥$和(hé)條件(jiàn)下(xià)将活性炭引入到(©™∏♠dào)金(jīn)屬-有(yǒu)機(jī)框架材料中，合成了(le←§φ)具有(yǒu)高(gāo)比表面積的(de)活性炭-金(jīn)屬-有( β≈yǒu)機(jī)框架混合材料，在77K、10 MPa條件(jiàn<φ×)下(xià)，對(duì)氫的(de)吸附量從(cóng)8.2%提高(gāo)到(←'dào)了(le)13.5%。控制(zhì)超級™>活性炭制(zhì)備工(gōng)藝，得(de)到(dào)适宜儲氫 →的(de)比表面積和(hé)孔徑大(dà)小(xiǎo)及分(fē¶₽n)布，進而進行(xíng)表面修飾，在室溫及中等壓強下(xià)，提高(™♦‌✘gāo)儲氫量是(shì)超級活性炭儲氫研究及應♣♦£®用(yòng)的(de)關鍵。

　　(9)用(yòng)于煙(yān)氣治理(lǐ)

　　活性炭材料在脫硫脫硝過程中，因其處理(lǐ)效果↕✔÷↔好(hǎo)、投資運行(xíng)費(fèi)用(yòng)低(dī±γ)、實現(xiàn)資源化(huà)、且易于再生(shēng)™Ω↑利用(yòng)等優點而引人(rén)注目，但(dàn)是(shì)，單一(yī)的(de)活性™∑炭脫硫，速度慢(màn)，效率低(dī)。在✘✘φ¶提高(gāo)活性炭脫硫的(de)性能(néng)的(de)過程中，改性活性炭引起重視(shλ®ì)，它能(néng)克服普通(tōng)活性炭的<↔"'(de)某些(xiē)缺點和(hé)限制(zhì)，被認為(wèi)是∑↓≈☆(shì)最有(yǒu)前景的(de)脫硫劑之一(yī);另有(yǒu₩→)研究表明(míng)，以亞鐵(tiě)鹽和(hé)銅鹽配方處理(lǐ)的(de)活$•&♥性炭對(duì)氨有(yǒu)很(hěn)好(hǎo$≤$)的(de)吸附性能(néng)。