炭具有的吸附性能主要決定于其多孔性結(jié)構(gòu)

活性炭具有的吸附性能主要決定于其多孔性結(jié)構(gòu)     活性炭具有的吸附性能主要決定于其多孔性結(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。國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC 1972) 依據(jù)不同尺寸孔隙中分子吸附的不同，將孔分為三類：w>50nm的為大孔；2nm<w<50nm的為中孔；w<2nm的為微孔。但實際上這樣的劃分帶有相當(dāng)?shù)闹饔^性和武斷性，因為吸附過程或填充過程不僅依賴于孔隙形態(tài)，而且受吸附質(zhì)性能以及吸附質(zhì)-吸附劑間相互作用的影響。     活性炭孔結(jié)構(gòu)和孔形狀對于吸附都有很大影響，微孔碳結(jié)構(gòu)中存在的幾種孔隙：開孔型、部分閉孔型和間充籠型。由于特殊的碳結(jié)構(gòu)，使得碳質(zhì)吸附劑的孔隙具有狹縫型的特征，這與其他類型吸附劑的孔隙有明顯的區(qū)別：如苯分子(一種片狀分子)可以被孔隙尺寸為0.4nm的炭分子篩(Carbon Molecular Sieve,CMS)吸附而不被孔隙尺寸為0.4nm的沸石所吸附； CMS可優(yōu)先吸附扁平的苯分子而不吸附椅形或船形的環(huán)己烷分子或異丁烷(這兩種分子將不能進入狹縫型孔隙)。圖1-2比較了碳質(zhì)吸附劑的孔隙與沸石孔隙的差異。     按照分子尺度和吸附劑之間的關(guān)系所劃分的吸附狀態(tài)主要有4種：     ①分子尺度>細孔直徑時，因分子篩作用，分子無法進入孔隙，故不起吸附作用；     ②分子尺度~細孔直徑時，分子直徑與細孔直徑相當(dāng)，吸附劑對吸附分子的捕捉能力非常強，適于極低濃度下的吸附；     ③分子尺度＜細孔直徑時,吸附質(zhì)分子在細孔內(nèi)發(fā)生毛細凝聚,吸附量大;     ④分子尺度&le;細孔直徑時,吸附的分子容易發(fā)生脫落，脫附速度快，但低濃度下的吸附量小。     通常研究的微孔炭吸附劑的微孔的實際尺度應(yīng)與氣相吸附分子尺度相當(dāng)或小于微孔徑。