活性炭的孔隙结构

活性炭的孔隙结构

活性炭的孔隙结构（pore structure of activated carbon）是由大小不等的孔隙构成的内部空间网络结构，也称多孔炭吸附剂。它含有微孔、中孔（过渡孔）、大孔三种孔隙。大孔一般分布在活性颗粒的外表面，中孔是大孔的分支，微孔又是中孔的分支。在气相吸附中，微孔起主要吸附作用，故又称吸附孔；中孔和大孔为被吸附物质进入微孔提供通道作用，故又称输送孔，有时微孔又被分为细微孔和次微孔。细微孔是活性炭最小的孔隙，它的特征尺寸为r＜0.6～0.7nm，次微孔特征尺寸为0.6～0.7nm＜r＜1.5～1.6nm（国际理论与应用化学联合会规定微孔的上限为r＝2.0nm）．吸附主要在微孔和次微孔中进行。二者的孔隙容积对一般活性炭来讲为0.2～0.6cm3／g，对应的比表面积占总表面积的95％以上。微孔的吸附过程可用微孔容积充填理论来描述。而中孔的尺寸为1.5～1.6nm＜r＜100～200nm，中孔容积为0.02～0.2cm3／g，它所对应的比表面积一般不超过总表面积的5％。当然有时通过调整活化工艺条件或选用特殊原材料，也可以增加中孔容积，达0.7cm＇／g，比表面积可达到200～400m／g．中孔在气相吸附中一般起吸附质进入微孔的通道作用，但在足够高的相对压力下会产生由毛细版聚机理所引起的中孔充填，这时反应在吸附等温线上出现滞后圈。在液相吸附中，中孔对大分子的吸附起重要的作用。大孔尺寸是r＜100～200nm，大孔容积一般为0.2～0.5cm／g，对应的比表面积为0.5～2.0m／g。大孔面积占的比例很小，对吸附的作用不明显，可以忽略不计，当活性炭用为载体时，这时浸渍的催化剂组分主要沉积在中孔和大孔内。