Az aktivált szén, mint egy nagyon hatékony adszorpciós anyag, széles körben használják a vízkezelésben, a levegő tisztításában, az élelmiszer -domborításban, a kémiai katalízisben és más mezőkben. Kivételes adszorpciós teljesítménye elsősorban az egyedi fizikai és kémiai szerkezetéből fakad, és elsődleges összetevői meghatározzák annak teljesítményét és alkalmazási tartományát.
Az aktivált szén elsősorban szénből áll, jellemzően 85% és 98% között, az alapanyagoktól és az aktiválási folyamattól függően. A szénatomok aktivált szénben léteznek amorf és mikrokristályos formákban, és egy kút - fejlett pórusszerkezetet képeznek, és egy nagy specifikus felületgel ruházzák fel, jellemzően 500-1500 m2/g között. Ez a nagy specifikus felület lehetővé teszi az aktivált szén számára, hogy hatékonyan adszorbeálja a szennyeződés molekuláit gázokból és folyadékokból.
A szén mellett az aktivált szén egy bizonyos mennyiségű nem - fém elemeket, például oxigént és hidrogént is tartalmaz. Ezek az elemek elsősorban felületi funkcionális csoportok, például karboxil-, hidroxil- és laktoncsoportok formájában léteznek. Ezek a funkcionális csoportok aktivált szént adnak kémiai adszorpciós képességgel, lehetővé téve a specifikus anyagok adszorbeálását nemcsak a fizikai adszorpció révén, hanem a kémiai kötés révén is. Például a vízkezelés során az oxigén - funkcionális csoportokat tartalmaz az aktivált szén felületén, adszorbeálhatja a nehézfém -ionokat és a szerves szennyező anyagokat, javítva a tisztítás hatékonyságát.
Az aktivált szén nyersanyag típusa szintén befolyásolja annak összetételét és teljesítményét. A gyakori alapanyagok közé tartozik a fa, a szén, a gyümölcshéjak (például a kókuszdió -héjak) és a kőolajkoksz. A fa - alapú aktivált szén általában magas hidrogént és oxigént tartalmaz, és fejlettebb pórusszerkezetgel rendelkezik, így alkalmas az élelmiszer -dazorizálásra és a levegő tisztítására. A szén - alapú aktivált szén magasabb széntartalmú és jó mechanikai szilárdsággal rendelkezik, így általában az ipari szennyvízkezelésben használják. A kókuszdió héja - alapú aktivált szén, annak nagy keménysége és mikropórusos szerkezete miatt, nagyon kedvelt a nemesfém -visszanyerés és a magas - végtisztítás során.
Ezenkívül az aktivált szénhez használt aktiválási folyamat szintén jelentős hatással van annak összetételére. A fizikai aktiválási módszerek (például gőz- vagy szén -dioxid -aktiválás) elsősorban mikropórusos struktúrákat képeznek, amelyek alkalmasak a kis molekulák adszorpciójára. A kémiai aktiválási módszerek (például a foszforsav vagy a kálium -hidroxid aktiválás) több mezopórot és makropórot termelnek, javítva a nagyobb molekulák adszorpciós képességét.
Az aktivált szén fő alkotóelemeinek és tulajdonságainak megértése segít kiválasztani a megfelelő terméket a különböző alkalmazásokhoz. A környezetvédelemre vonatkozó növekvő követelmények mellett a szennyezés ellenőrzésének és az erőforrások visszanyerésének területén aktivált szén iránti igény továbbra is növekszik, és összetételének optimalizálása és teljesítményének javítása továbbra is az ipari kutatások fontos irányai.
