微观结构看净水活性炭的性能

目前在工业规模上，最优质的 粒状活性炭始终来自于椰壳原料，经过比较发现，对亚微观结构的认识竟然就是椰壳制活性炭展示在我们面前的最重要仿生学启示。这里先看椰壳净水活性炭的情况。 椰壳的亚微观结构源于它的细胞组织状况。同一切植物体一样，它是由无数大小为几十微米的植物细胞紧密堆积而成的。其最致密部分为细胞壁，椰壳中的细胞壁比一般木质细胞壁要厚些，一般木质细胞的细胞壁只占活细胞体积的8%左右，而在椰壳中它高达14%左右。然而，这还不是净水活性炭强度特高的最主要关键，此细胞壁是由多层交叠的微纤维构成;各层中的微纤维按照相互垂直的方向排列，层复一层，多层相叠，犹如木胶合板的结构，这就增加了强度。这些微纤维的直径多为0.02μm，长度为几个微米，而且它具有很高的抗拉强度，经测，可高达100kg/mm2，而一般碳素钢的相应值仅为40kg/mm2。这种高抗拉性源于它很高的密度及分子排列的高度取向性。有人通过X-射线衍射法证实了这种高取向性。这种分子取向性在适宜的升温条件下可转化为碳原子排列的取向性，形成类似于碳纤维的高强度特性。  原子排列整齐的碳微晶化学活性较低，在活化过程中不易被活化，因而可以较少被触动;亦即可较多地保留其原有的强度。而被它们包在其中的，由木质素、半纤维素、类脂物、蛋白质、果胶等转化形成的炭则较易被活化，这就形成了在细强固的腔状外壳连续体所支撑包嵌着的无数高度活化的核心。众多的这种复合单元组成了一个体系，这就是强度活性兼备的净水活性炭颗粒。