活性炭孔隙結(jié)構(gòu)

一、比表面積、孔徑分布的測定方法

(一)測定裝置

為了測定多孔性物質(zhì)的比表面積及孔徑分布，曾過各種手段。例如，雖然也可以利用測定吸附熱的方法及水銀孔率儀的方法，但本節(jié)中還是特別地對公認(rèn)為最適于解析活性炭孔隙性能的分子吸附法進行論述。

在液氮溫度77K下的氮氣吸附法，基本上是最方便、最常用的方法。測定吸附等溫線有重量法和容量法兩種。所謂重量法是直接用天平測定試樣在吸附過程中的重量變化的方法，具有不需要考慮測定裝置的死容積和溫度分布之類因素而具有很高測定精度的優(yōu)點。但是，其操作必須要由熟練的實驗人員進行，測定裝置也難以自動化。此外，其石英彈簧價格昂貴而纖細(xì)，由于能夠制作此石英彈簧的手藝人員的減少，該法已逐漸被淘汰。

與此相反，容量法的測定裝置容易操作，就連不太熟練的操作人員也能比較輕松地進行吸附等溫線的測定，最近已廣泛使用?，F(xiàn)在有各種各樣的企業(yè)在生產(chǎn)這種裝置。在容量法中，將氮氣從既定容積的貯存器中導(dǎo)入試樣部分，從壓力的變化求出試樣吸附的氮氣量。通過裝置高精度的壓力傳感器和電磁閥，容易實現(xiàn)自動化，是一種適于簡便測定的方法。該法中，測定裝置中的試樣部分要處于液氮溫度下，除此以外直到壓力傳感器為止的體系為室溫。特別是對試樣管內(nèi)部，在液氮液面附近形成的溫差所造成的影響必須加以修正。在市售的測定裝置中，雖然具有這些修正機構(gòu)，但是需要進行空白試驗來事先檢查確認(rèn)測定裝置的靈敏度。此外，測定的變數(shù)僅僅是壓力，由于要從這一個變數(shù)去求另一個變數(shù)吸附量，從而擴大了誤差。該法的難點在于，測定裝置的精度不是單純地由壓力傳感器的靈敏度決定。

三、活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)

活性炭具有多種機能的最主要原因在于其多孔性結(jié)構(gòu)。活性炭中具有各種孔隙，不同的孔徑能夠發(fā)揮出與其相應(yīng)的機能。微孔(孔隙直徑小于2mm)擁有很大的比表面積，呈現(xiàn)出很強的吸附作用。中孔(直徑2-50nm)又叫中間孔，能用于添載觸媒及脫臭用化學(xué)藥品，隨著所添載的化學(xué)藥品種類的不同，能具有不同的機能。大孔(直徑大于50nm)通過讓微生物及菌類在其中繁殖,就使無機的碳材料能發(fā)揮生物質(zhì)機能。當(dāng)然，隨著微生物及菌的種類不同，其機能也將發(fā)生變化。