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果壳活性炭的孔结构

时间:2018/5/5 16:58:58

果壳活性炭的微晶构造决定了果壳活性炭发达的微细孔结构。这些微细孔是在活化过程中,清除了填塞在微晶间空隙中的碳化合物和非有机成分的碳及微晶构造中部分碳所产生的空隙。其形状有毛细管状、两个平面间裂口、尖削的裂缝(V形)及进口缩小的墨水瓶形等。为了便于计算,通常不管实际的细孔形状如何,而简化为圆柱形或墨水瓶形。

果壳活性炭的孔结构十分复杂,孔隙大小分布很宽,从10nm至1万nm以上,一般按细孔半径的大小分为微孔、过渡孔(中孔)和大孔(粗孔)三个组分:微孔半径为2nm以下;过渡孔半径为2-100nm;大孔半径为100-2000nm。

1、微孔

微孔的有效半径是相当小的,与被吸附分子相当。微孔的容积为0.20-0.6cm3/g,约占果壳活性炭总比表面积的90%以上,即数百m2/g,甚至超过1000m2/g。吸附作用主要靠它。

果壳活性炭的孔结构

2、过渡孔

过渡孔的有效半径要比被吸附分子大得多,一般果壳活性炭过渡孔可以分布在4.0-20nm,它的容积在0.02-0.10cm3/g,占总比表面积的5%,一般在20-70m2/g。它的作用是捕捉有机蒸汽,为吸附物分子进入微孔的通道,用来吸附大分子物质,常用于溶液的脱色。如用ZnCl2法制得过渡孔特别发达的糖用炭,以除去溶液中分子较大的有色杂质或呈胶体分散的颗粒。化学法制得活性炭的过渡孔容积可达0.7cm3/g,它的比表面积达200-450m2/g。

3、大孔

果壳活性炭的大孔容积通常在0.2-0.8cm3/g,它的比表面积只0.5-2m2/g。比表面的数值这样小,表明它在吸附中不会起明显作用,一般都不希望有,因它会降低果壳活性炭的充填比重和强度。但是,这些大孔起着输送渠道的作用,当果壳活性炭用作催化剂载体时,较大的孔隙作为催化剂沉积的场所也是很重要的。

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