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活性炭的化学特性,活性炭的吸附除了物理吸附,还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构,又取决于化学组成。活性炭不仅含碳,而且含少量的化学结合、附近功能团开工的氧和氢,例如羰基、当地羧基、同城酚类、内酯类、同城醌类、附近醚类。这些表面上含有的氧化物和络合物,有些来自原料的衍生物,有些是在活化时、当地活化后由空气或水蒸气的作用而生成。有时还会生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分,灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类,如碳酸盐和磷酸盐等。这些灰分含量可经水洗或酸洗的处理而降低。活性炭的性能有很多,不同行业所需要的不同,根据需求选择。不同的工艺要求所需要的活性炭的品质也不同,活性炭规格种类繁多,需要专业技术实验得出合适的规格。
由于活性炭对有机物的吸附能力大,在废水深度处理中得到广泛的应用,具有以下优点:①处理程度高,城市污水用活性炭进行深度处理后,BOD可降低99%,TOC可降到1~3mg/L。②应用范围广,对废水中绝大多数有机物都有效,包括微生物难于降解的有机物。③适应性强,对水量及有机物负荷的变动有较强的适应性能,可得到稳定的处理效果。④粒状炭可进行再生重复使用,被吸附的有机物在再生过程中被烧掉,不产生污泥。⑤可回收有用物质,例如用活性炭处理含酚废水,用碱再生吸附饱和的活性炭,可以回收酚钠盐。⑥设备紧凑、同城管理方便。工业废水处理中的应用:很多工业废水很难或不能采用生化处理,采用其他方法时,有的不能达到排放标准,或运行费用较高,或操作较麻烦等,例如有毒的有机化合物和某些金属及其化合物等。工程实践表明,活性炭对这些物质有很强的吸附能力。
活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应,表现出催化剂的活性。例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在,对多种反应具有催化剂的活性,例如使 和一氧化碳生成 。由于活性炭和载持物之间会形成络合物,这种络合物催化剂使催化活性大增,例如载持钯盐的活性炭,即使没有铜盐的催化剂存在,烯烃的氧化反应也能催化进行,而且速度快、附近选择性高。由于活性炭具有发达的细孔结构、当地巨大的内表面积和很好的耐热性、本地耐酸性、本地耐碱性,可作为催化剂的载体。例如,有机化学中加氢、附近脱氢环化、当地异构化等的反应中,活性炭是铂、本地钯催化剂的优良载体。