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化学工程与装备 2011 年 第 11 期 Chemical Engineering Equipment 2011年11月 164 陈安良：活性炭吸附的应用研究 活性炭吸附的应用研究 陈安良，陶 菲 （武汉理工大学理学院，湖北 武汉 430070） 陈安良：活性炭吸附的应用研究 摘 要：综述了活性炭吸附在水处理、废气吸收、储氢以及对活性炭的改性上的一些应用进展，并对每一 种应用作了简略评价。在此基础上对活性炭吸附的应用的前景进行了展望，为以后的研究提供一个可行性 参考。 关键词：活性炭吸附；水处理；废气；储氢 由于活性炭独特的吸附性能，活性炭已经广泛应用于生 质粉末活性炭(WP及其改性炭 WPN)对松花江原水和砂滤水 活的各个方面，活性炭是以木屑等含碳物为原料，经碳化和 中六种加标酚类内分泌干扰物的去除情况。试验结果表明， 活化制成。主要有粉状和颗粒状两种，多孔，比表面积大， 活性炭对六种目标物的吸附能力与其憎水性有关(如图1 所 极其发达的孔隙结构，这都是活性炭优良的吸附性能的直接 示)，依次为：壬基酚雌激素酮乙烯雌酚乙炔基雌二醇 原因。 雌二醇双酚A；活性炭吸附降低了水中的TOC与UV254 值， 目前活性炭吸附的应用有很多，本文仅就其在水处理、 同时也去除了水中大部分的内分泌干扰物，WP和wPN两种 废气吸收、储氢以及对活性炭的改性上的一些应用展开一些 活性炭对江水和砂滤水中六种目标物的去除率分别为 论述，并对其应用前景作下展望。 26.82％-85.97％和74.62％-96.64％，其中WPN的吸附效 1 活性炭吸附的一般性机理 果相对较好。试验结果还表明，活性炭对酚类内分泌干扰物 1.1 物理结构 的吸附能力受水中有机物与活性炭物化性质的影响较大，通 活性炭的吸附性能主要是与其独特的物理性质有关。活 过一定的改性处理获得孔结构与表面化学性质均有利于去 性炭孔壁的总表面积一般高达500一1700m2/g，与其他吸附 除水中有机污染物的活性炭，并将其用于给水的深度处理， 材料相比，具有小微孔(半径为0.02nm)特别发达的特征， 对于提高活性炭的吸附能力、使用寿命及确保出水水质安全 这也是活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。其中小 都具有重要意义。冯全芬[4]等人研究了颗粒活性炭对黄磷化 微孔决定了活性炭的总比表面积；过渡孔(半径为O.02一 工渗滤液中有机物的吸附容量、吸附热力学和动力学。结果 1nm)起着重要的通道作用；大微孔(半径为l—lOOnm)则是 表明：颗粒活性炭对渗滤液中有机物的吸附容量几乎不受渗 [1] 该吸附材料微观体系的人口 。 滤液pH值的影响，吸附45min后基本达到平衡。 1.2 化学性能 河水污染问题日趋严重，净化河水也成为亟待解决的问 活性炭的表面有丰富的官能团，一般可分为含氧官能团 题。廖日红[5]等人采用活性炭吸附净化受污染河水，考察了 和含氮官能团，这些官能团赋予了活性炭独特的化学性能， 不同吸附时间及投量下的净化效果，同时结合三维荧光光谱 能与多种物质进行结合。其中含氧官能团主要有酚羟基、羧