PM2.5空氣凈化技術分析之八 活性碳
來源： 閱讀：5894 更新時間：2012-02-14 09:54活性碳
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活性炭又稱活性炭黑。是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳。活性炭主成分除了碳以外還有氧、氫等元素。活性炭在結構上由于微晶碳是不規則排列，在交叉連接之間有細孔，在活化時會產生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大。
活性碳凈化工作原理
活性碳吸附是物理吸附，也稱為范德華吸附。活性炭對有害氣體的吸附，主要利用的是它巨大的比表面積和多孔結構，在其表面與氣體分子之間形成了范德華力—這是一種分子間作用力達成. 其組成物質除了炭元素外，尚含有少量的氫、氮、氧及灰份，其結構則為炭形成六環物堆積而成。由于六環炭的不規則排列，造成了活性炭多微孔體積及高表面積的特性。
活性炭表面積包括內表面積和外表面積，事實上吸附性質主要來自巨大的內表面積。活性炭微孔的孔隙容積一般只有0.25-0.9mL/g，孔隙數量約為1020個/g,全部微孔表面積約為500-1500m2/g。活性炭幾乎95%以上的表面積都在微孔中，因此除了有些大分子進不了外，微孔是決定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容積一般約為0.02-1.0mL/g，表面積最高可達幾百平方米。
活性碳過濾網
在空氣凈化中活性碳過濾網有各種形式
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蜂窩狀活性碳網
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鋁框顆粒活性碳過濾網
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活性碳纖維過濾網
影響活性炭吸附的主要因素
①活性炭吸附劑的性質
其表面積越大，吸附能力就越強；活性炭是非極性分子，易于吸附非極性或極性很低的吸附質；活性炭吸附劑顆粒的大小，細孔的構造和分布情況以及表面化學性質等對吸附也有很大的影響。
②吸附質的性質
取決于其溶解度、表面自由能、極性、吸附質分子的大小和不飽和度、附質的濃度等
③接觸時間
應保證活性炭與吸附質有一定的接觸時間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。
活性碳凈化的優缺點
活性碳目前在國內產量大，價格便宜，可以廣泛使用，是一種很好的廣譜凈化媒介。
但活性碳吸附能力取決于其表面積，也即是含量，當吸附能力接近飽和時，同時會產生脫附，另外由于范德華力是一種分子間作用力，因此決定了它不是很強，一般只有每摩爾幾千焦至幾十千焦，對于很多小分子吸附能力相對弱一些，特別是很多無機化合物如NOX,SOX等吸附能力相對較差。
另外由于活性碳顆粒阻力較大，很大空氣凈化裝置就采用活性碳纖維或活性碳海綿過濾網，這樣空氣阻力減小了，但同時活性碳含量也大大減少，從而影響其吸附能力。
