活性炭在环境治理和监测方面的应用现状和发展-华南师范大学VIP专享VIP免费

第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共5页活性炭在环境治理和监测方面的应用现状和发展叶雅（华南师范大学广州510006）摘要综述了活性炭在环境保护领域的应用现状。主要有水处理和气体处理，并展望了活性炭技术的前景和发展趋势。关键词活性炭吸附测定新进展ThePresentSituationandDevelopmentofEnvironmentalRecoveryandMonitorbyActivatedCarbonYeYa(DepartmentofChemistryandEnvironment,SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510006,China)Abstract:Theapplicationofactivatedcarboninenvironmentalfieldwasreviewed，includingthefieldofwatertreatmentandthefieldofairpollutioncontrol.Anditexpectsthistreatment`sfutureandtendency.KeyWords:activatedcarbonadsorptionmonitordevelopment1．前言活性炭这种神奇的绿色环保吸附材料能够更广泛地应用到垃圾焚烧、室内空气净化、高速公路隧道以及大城市交通过密地区的空气治理等新的领域，应当在有效降低其成本的同时，针对特定的场合和目的有针对性地进行改性，使其能够更好地应用于环境治理.活性炭材料具有独特的孔隙结构和表面活性官能团，化学性质稳定，机械强度高，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水和有机溶剂，使用失效后可以再生，广泛地应用于环保、化工、食品加工、湿法冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域2．活性炭的结构和性质2.1活性炭的孔隙结构活性炭的孔隙结构是指孔隙容积、孔径分布、表面积和孔的形状。孔径从几个nm的微孔到肉眼可以看到的大孔,孔径分布范围很宽,孔的形状又是各式各样的。活性炭的吸附能力主要决定于活性炭的孔结构,这就决定了活性炭具有多种多样的吸附能力和催化能力，而对吸附起决定作用的则是微孔。在气相吸附中,无论吸附分子大小,基本上存在微孔中,吸附容量在很大程度上取决于微孔的多少。第2页共5页第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共5页[1]图1活性炭材料的空隙结构模型2.2活性炭的表面化学性质表面化学性质的不同对活性炭的酸碱性、润湿性、吸附选择性、催化特性、电性质等都产生影响。因此,活性炭的表面化学性质的研究受到人们的高度重视。活性炭的主要元素是碳,其次是氧和氢。氧和氢的存在对活性炭的吸附性能及其它特性有较大影响,这些元素多以化学键与碳原子相结合,在活性炭表面上形成多种含氧官能团:酸性官能团、中性官能团和碱性官能团,这也是活性炭最主要的活性基团。[1]3．活性炭在环保治理、监测以及卫生方面的应用3.1作为吸附手段3.1.1防毒面具及滤毒通风装置活性炭用于防毒面具始于第一次世界大战,并且成了推动当时活性炭工业发展的重要因素。但由于气体和蒸汽状化学毒剂的种类最多,分子结构和特性各异,单一的作用难以达到全面滤毒的目的,目前世界各国均将活性炭分别浸渍铜、银、锌等金属氧化物以及吡啶、皮考啉等制成专用活性炭—催化剂。美国称作ASC活性炭或急特拉特活性炭。3.1.2活性炭材料在烟气治理中的应用煤炭燃烧在我国能源构成中占有很大的比例，而煤燃烧过程中排放出的SO2和NOx(NO和N2O)是主要的大气污染物，所以烟气污染是我国亟需解决的环境问题.在纷繁复杂的治理技术中，活性炭材料脱硫脱硝因其处理效果好、投资运行费用低、实现“资源化”、且易于再生利用等优点而引人注目.尤其是改性后的活性炭材料其脱硫脱硝性能远远好于普通的活性炭材料.[1]3.1.2.1SO2是主要的大气污染物,是造成“酸雨”的主要原因,活性炭吸附法脱硫得到了广泛的应用。但是,单一的活性炭脱硫,速度慢,效率低。提高活性炭脱硫的性能,改性活性炭引起重视,它能克服普通活性炭的某些缺点和限制,被认为是最有前景的脱硫剂之一。氨由于其较小的分子量并有极性,而较难被吸附,因此,为了取得较好的吸附效果,国内外学者研制了数种改性活性炭。结果表明,以亚铁盐和铜盐配方处理的活性炭对其有很好的吸附性能。3.1.2.2汞是易挥发的剧毒物质,对人体危害极大,因此汞蒸汽污染的防治是环保的重要课题。经化学处理的活性炭可以有效地脱除空气或其他载气中的汞蒸汽。例如,在活性炭中添加碘、银或者双硫腙等的螯合剂,...