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活性炭改性是什么意思
活性炭的改性 是指 通過堿處理或者酸處理等手段 通過改變活性炭的性質(zhì) 增加表面官能團(tuán) 使其具有一定的催化特性 通常 改性后的活性炭 多用于特殊用途或者高價(jià)值產(chǎn)品的領(lǐng)域 活性炭改性主要通過物理、山東棗莊附近化學(xué)處理,改變其孔隙結(jié)構(gòu),改變其表面酸堿性,或者在其表面引入或去除某些官能團(tuán)使活性炭具有特殊的吸附性能和催化特性。此外,采用不同的活化方法或不同的活化劑也可以實(shí)現(xiàn)制備不同孔徑分布及不同表面化學(xué)特性的活性炭。
(1)表面物理性質(zhì)的改性:活性炭表面結(jié)構(gòu)的改性主要是通過物理或化學(xué)方法改變活性炭的比表面積和孔徑分布,擴(kuò)大或縮小孔徑,達(dá)到改變活性炭表面結(jié)構(gòu)的目的,從而提到活性炭的吸附能力。
(2)表面化學(xué)性質(zhì)的改性:活性炭表面化學(xué)性質(zhì)的改變主要是通過一定的方法改變活性炭表面的官能團(tuán)以及表面負(fù)載的離子和化合物,從而改變其表面的化學(xué)性質(zhì)達(dá)到活性炭的吸附能力的提高。以下為幾種表面化學(xué)性質(zhì)的改性的方法: ①表面氧化改性:活性炭在適當(dāng)條件下經(jīng)過氧化劑對(duì)表面官能團(tuán)進(jìn)行氧化改性,提高含氧官能團(tuán)的含量,增強(qiáng)對(duì)極性物質(zhì)的吸附能力。氧化劑不同,改性后表面所含官能團(tuán)的種類和數(shù)量也不同,一般氧化程度越高,含氧官能團(tuán)越多。常用的氧化劑有:HNO3、山東棗莊附近HClO、山東棗莊附近H2SO4、山東棗莊附近Cl2、山東棗莊附近H2O2、山東棗莊附近(NH4)S2O8等。 ②表面還原改性:活性炭表面在適當(dāng)條件下經(jīng)過還原劑對(duì)表面官能團(tuán)進(jìn)行還原改性,提高堿性基團(tuán)的含量,增強(qiáng)表面的非極性,進(jìn)而提高活性炭對(duì)非極性物質(zhì)的吸附能力。常用的還原改性方法是通過H2和N2等惰性氣體對(duì)活性炭進(jìn)行的高溫處理得到含量較多堿性基團(tuán)和在NH3??H20 水中的浸漬處理得到含量豐富的含氮官能團(tuán)。 ③負(fù)載原子改性:負(fù)載原子改性是根據(jù)活性炭的吸附性和還原性,把活性炭浸漬在一定的溶液中,通過液相沉積的方法在活性炭表面引入特定的原子和化合物,把金屬離子侵入到活性炭表面,主要是利用活性炭的還原性,將金屬離子還原成單質(zhì)或低價(jià)態(tài)的離子。 ④表面酸堿改性:酸堿改性法是利用酸、山東棗莊附近堿等物質(zhì)處理活性炭,根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整活性炭表面的官能團(tuán)至所需要的數(shù)量。
吸附
吸附主要針對(duì)焦油和粘性雜質(zhì),這一類物質(zhì)如果不加活性炭,直接過濾則堵塞過濾介質(zhì),以活性炭吸附后一般作用明顯。
主要利用吸附作用時(shí),活性炭可以用硅膠或硅藻土代替,區(qū)別不大。
通常在活性炭的使用過程中,活性炭同時(shí)表現(xiàn)出脫色、山東棗莊除雜和吸附三種作用,有色雜質(zhì)進(jìn)入活性炭分子內(nèi)部,焦油和粘性雜質(zhì)存在于活性炭顆粒之間,在過濾時(shí)活性炭助濾了不溶雜質(zhì)的過濾過程。三種作用不可割裂來看。
活性炭在有機(jī)合成中的作用其實(shí)很簡單,但活性炭的使用中經(jīng)常出現(xiàn)其它問題。?常見的問題有:
活性炭脫色效果不佳,多次脫色后濾液顏色仍較重;
活性炭脫色損失大,脫色一次損失10%以上;
活性炭穿透濾紙濾布,產(chǎn)品中含有少量活性炭;
加活性炭過濾時(shí)過濾很慢,總堵濾紙濾布;
用完活性炭后的反應(yīng)釜非常難洗,怎么洗都洗不干凈;
活性炭脫色效果不佳通常與色素的極性有關(guān),同一種脫色劑不可能適用所有的色素;脫色損失大,一般是由于產(chǎn)品在活性炭上吸附過大有關(guān);活性炭穿透濾紙濾布,主要原因是活性炭型號(hào)選擇有誤;堵塞濾紙濾布除與活性炭型號(hào)有關(guān)外,還與不溶物粒度有關(guān);至于反應(yīng)釜難洗,與活性炭本身性質(zhì)有關(guān)。
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