炭的吸附性能主要決定于其多孔性結(jié)構(gòu)

瀏覽量: 點(diǎn)擊次數(shù)：628 更新時(shí)間：2022-09-14 時(shí)間：2022-09-14

活性炭具有的吸附性能主要決定于其多孔性結(jié)構(gòu)

活性炭具有的吸附性能主要決定于其多孔性結(jié)構(gòu)。活性炭中具有各種孔隙，不同的孔徑能夠發(fā)揮出與其相應(yīng)的機(jī)能。國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC 1972) 依據(jù)不同尺寸孔隙中分子吸附的不同，將孔分為三類(lèi)：w>50nm的為大孔；2nm

孔結(jié)構(gòu)和孔形狀對(duì)于吸附都有很大影響，微孔碳結(jié)構(gòu)中存在的幾種孔隙：開(kāi)孔型、部分閉孔型和間充籠型。由于特殊的碳結(jié)構(gòu)，使得碳質(zhì)吸附劑的孔隙具有狹縫型的特征，這與其他類(lèi)型吸附劑的孔隙有明顯的區(qū)別：如苯分子(一種片狀分子)可以被孔隙尺寸為0.4nm的炭分子篩(Carbon Molecular Sieve，CMS)吸附而不被孔隙尺寸為0.4nm的沸石所吸附；CMS可優(yōu)先吸附扁平的苯分子而不吸附椅形或船形的環(huán)己烷分子或異丁烷(這兩種分子將不能進(jìn)入狹縫型孔隙)。比較了碳質(zhì)吸附劑的孔隙與沸石孔隙的差異.按照分子尺度和吸附劑之間的關(guān)系所劃分的吸附狀態(tài)主要有4種：

①分子尺度>細(xì)孔直徑時(shí)，因分子篩作用，分子無(wú)法進(jìn)入孔隙，故不起吸附作用；

②分子尺度~細(xì)孔直徑時(shí)，分子直徑與細(xì)孔直徑相當(dāng)，吸附劑對(duì)吸附分子的捕捉能力非常強(qiáng)，適于極低濃度下的吸附；

③分子尺度＜細(xì)孔直徑時(shí),吸附質(zhì)分子在細(xì)孔內(nèi)發(fā)生毛細(xì)凝聚,吸附量大;

④分子尺度≤細(xì)孔直徑時(shí),吸附的分子容易發(fā)生脫落，脫附速度快，但低濃度下的吸附量小。

通常研究的微孔炭吸附劑的微孔的實(shí)際尺度應(yīng)與氣相吸附分子尺度相當(dāng)或小于微孔徑。

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