椰壳活性炭性能,比表面积影响椰壳活性炭的吸附

    椰壳活性炭通常被认为是无定型炭。X射线衍射分析表面，椰壳活性炭结构中含有1-3nm的石墨微晶，所以又有人认为它属于微晶类碳。除了碳之外，椰壳活性炭中还含有一些杂原子，形成含氧基团，对椰壳活性炭性质起了很重要作用。椰壳活性炭的氧化物成分也影响椰壳活性炭吸附。椰壳活性炭在高稳有氧条件下活化，在其表面会形成一些含氧基团，这些基团可分为酸性基团和碱性基团两大类。高温活化(800-900℃)容易形成碱性基团，低温活化(300-500℃及以下)容易形成酸性基团。常见的酸性基团以羟基、内脂基为主，常见的酸性从团是含有氧萘结构的基团，基团的数量大约为0.1-0.5mmol/g。      椰壳活性炭表面含氧官能团对其吸附性能有影响。由于酸性官能团多共有极性，因此易对水中极性较强的化合物进行吸附，并妨碍对非极性物质的吸收，如芳香化合物、非极性烷链等。因为水中天然有机物多含有芳香环，所以不宜使用低温活化的 椰壳活性炭进行吸附操作。椰壳活性炭使用失效后的再生也要注意不要形成胶性基团，长期贮存的椰壳活性炭由于空气缓慢氧化而产生酸性基团，这也会降低其对水中天然有机物的吸附能力。     椰壳活性炭最主要的结构特征是它的孔结构，描述孔结构的指标是比表面积，孔径，孔径分布和孔容。     椰壳活性炭吸附所依赖的巨大比表面积主要是内部孔洞的表面。如果对孔的大小进行试分，则可以分为微孔、过渡孔(中孔)和大孔三种。按国际纯粹化学和应用化学联合会的规定，微孔是指孔直径小于2nm的孔，中孔是指孔直径为2-50nm的孔，大孔是指直径大于50nm的孔。椰壳活性炭的孔径结构好比一个城市内四通八达的交通网。大孔在椰壳活性炭结构中好比城市的主要干道，中孔好比区域性通道，而微孔则是城市的基层弄堂、巷道。因此，微孔结构是椰壳活性炭孔面积的主要来源。有人曾对 椰壳活性炭不同尺寸孔的面积及孔容进行测定，认为微孔面积要占椰壳活性炭比表面积的95%以上，所以椰壳活性炭的吸附能力主要是由微孔引起的。