活性炭在环境治理和监测方面的应用现状和发展_华南师范大学.pdf

活性炭在环境治理和监测方面的应用现状和发展 叶 雅 （华南师大学 510006 ） 摘 要 综述了活性炭在环境保护领域的应用现状。主要有水处理和气体处理，并展望了活性 炭技术的前景和发展趋势。 关键词 活性炭 吸附 测定 新进展 The Present Situation and Development of Environmental Recovery and Monitor by Activated Carbon Ye Ya (Department of Chemistry and Environment, South China Normal University, Guangzhou 510006, China) Abstract: The application of activated carbon in environmental field was reviewed ， including the field of water treatment and the field of air pollution control .And it expects this treatment`s future and tendency. Key Words: activated carbon adsorption monitor development 1 ．前言 活性炭这种神奇的绿色环保吸附材料能够更广泛地应用到垃圾焚烧、 室空气净化、 高速公路 隧道以及大城市交通过密地区的空气治理等新的领域，应当在有效降低其成本的同时，针对特 定的场合和目的有针对性地进行改性， 使其能够更好地应用于环境治理 .活性炭材料具有独特的 孔隙结构和表面活性官能团，化学性质稳定，机械强度高，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水和有 机溶剂，使用失效后可以再生，广泛地应用于环保、化工、食品加工、湿法冶金、药物精制、 军事化学防护等各个领域 2 ．活性炭的结构和性质 2.1 活性炭的孔隙结构 活性炭的孔隙结构是指孔隙容积、 孔径分布、 表面积和孔的形状。 孔径从几个 nm 的微孔到 肉眼可以看到的大孔 ,孔径分布围很宽 ,孔的形状又是各式各样的。 活性炭的吸附能力主要决定于 活性炭的孔结构 ,这就决定了活性炭具有多种多样的吸附能力和催化能力， 而对吸附起决定作用 的则是微孔。在气相吸附中 ,无论吸附分子大小 ,基本上存在微孔中 , 吸附容量在很大程度上取决 于微孔的多少。 [1] 图1 活性炭材料的空隙结构模型 2.2 活性炭的表面化学性质 表面化学性质的不同对活性炭的酸碱性、润湿性、吸附选择性、催化特性、电性质等都产生 影响。 因此 ,活性炭的表面化学性质的研究受到人们的高度重视。 活性炭的主要元素是碳 ,其次是 氧和氢。 氧和氢的存在对活性炭的吸附性能及其它特性有较大影响 ,这些元素多以化学键与碳原 子相结合 ,在活性炭表面上形成多种含氧官能团 :酸性官能团、中性官能团和碱性官能团 ,这也是 活性炭最主要的活性基团。 [1] 3 ．活性炭在环保治理、监测以及卫生方面的应用 3.1 作为吸附手段 3.1.1 防毒面具及滤毒通风装置 活性炭用于防毒面具始于第一次世界大战 , 并且成了推动当时活性炭工业发展的重要因素。 但由于气体和蒸汽状化学毒剂的种类最多 ,分子结构和特性各异 ,单一的作用难以达到全面滤毒 的目的 , 目前世界各国均将活性炭分别浸渍铜、银、锌等金属氧化物以及吡啶、皮考啉等制成专 用活性炭—催化剂。美国