块状活性炭的结构特性

具有高密度,高孔率的炭块状结构材料,它的表面积与体积的比率很高.块状活性炭根据需要和设计可以制成各种尺寸和形状,主要有圆柱形,椭圆柱形和正方体三种外形,它们的内部由正方形,圆形,六边形和三角形的炭质通道结构构成[7].块状活性炭具有较大的表面积和丰富的微孔结构.表面积和孔体积随原材料和制备条件的不同而发生较大的变化.据报道[8],以陶瓷为支撑结构的块状活性炭的单位支撑体积的最大表面积可达90000m2/L,这个值比以前所报道的作为机动车催化转换器的炭-陶瓷复合结构的表面积10000~40000m2/L还高很多[9].以多孔陶瓷块 2542 2004年增刊(35)卷 功 能 材 料为载体,通过浸入树脂可得到表面积在700~1000m2/g 的块状活性炭[10].以煤,木材,椰子壳,泥炭等为原材料可以制备出表面积在400~800m2/g,总孔体积在 0.5~1.3cm3/g的块状活性炭[11].纤维素微晶体为原材料制备出的块状活性炭的表面积可达1000~2000m2/g,总孔和微孔体积分别可达0.4~1.0cm3/g,0.4~0.9cm3/g[12]. 一般情况下,块状活性炭纤维的表面积可达 500~2000m2/g[13],但研究发现[14]以沥青为原材料却可以制备出表面积为2600m2/g,微孔体积为1.23cm3/g 块状活性炭纤维. 通过改变对原材料的挤压力和热处理条件可获得密度在0.56~0.99g/cm3的块状活性炭,用椰子壳, 桃核,咖啡豆可以制得密度分别为0.6,0.79,0.88g/cm3 的活性炭块[12]. 通常情况下活性炭纤维的密度<0.2g/cm3,而通过改变在热压纤维过程中的压力可以制备出密度在 0.2~0.86 g/cm3的块状活性炭纤维[15].