PM2.5空气净化技术分析之八 活性碳
来源： 阅读：5596 更新时间：2012-02-14 09:54活性碳
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活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。
活性碳净化工作原理
活性碳吸附是物理吸附，也称为范德华吸附。活性炭对有害气体的吸附，主要利用的是它巨大的比表面积和多孔结构，在其表面与气体分子之间形成了范德华力—这是一种分子间作用力达成. 其組成物质除了炭元素外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其結构则为炭形成六环物堆积而成。由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。
活性炭表面积包括内表面积和外表面积，事实上吸附性质主要来自巨大的内表面积。活性炭微孔的孔隙容积一般只有0.25-0.9mL/g，孔隙数量约为1020个/g,全部微孔表面积约为500-1500m2/g。活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中，因此除了有些大分子进不了外，微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容积一般约为0.02-1.0mL/g，表面积最高可达几百平方米。
活性碳过滤网
在空气净化中活性碳过滤网有各种形式
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蜂窝状活性碳网
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铝框颗粒活性碳过滤网
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活性碳纤维过滤网
影响活性炭吸附的主要因素
①活性炭吸附剂的性质
其表面积越大，吸附能力就越强；活性炭是非极性分子，易于吸附非极性或极性很低的吸附质；活性炭吸附剂颗粒的大小，细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。
②吸附质的性质
取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等
③接触时间
应保证活性炭与吸附质有一定的接触时间，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。
活性碳净化的优缺点
活性碳目前在国内产量大，价格便宜，可以广泛使用，是一种很好的广谱净化媒介。
但活性碳吸附能力取决于其表面积，也即是含量，当吸附能力接近饱和时，同时会产生脱附，另外由于范德华力是一种分子间作用力，因此决定了它不是很强，一般只有每摩尔几千焦至几十千焦，对于很多小分子吸附能力相对弱一些，特别是很多无机化合物如NOX,SOX等吸附能力相对较差。
另外由于活性碳颗粒阻力较大，很大空气净化装置就采用活性碳纤维或活性碳海绵过滤网，这样空气阻力减小了，但同时活性碳含量也大大减少，从而影响其吸附能力。
