柱形多孔活性炭吸附原理
柱形多孔活性炭在制备过程中，由于活化剂(水蒸气、氯氧化钾，磷酸等)侵蚀清化作用、产生大量的孔隙结构，这些孔隙结构的形成，增加了活性炭的比表面积，使其具备的吸附能力，活性炭的吸附能力不但与其礼隙结构有关，还与其表面化学性质一一表面的化学官能团、表面杂原子和化合物有关，不同的表面官能团、杂原子和化合物对不同的吸附所有明显的吸附差别。在活化过程中，活性炭的表面会形成大量的羟基，羧基、羰基等含氧表面配合物，不同种类的含氧基团是活性炭的活性位，它们能使活性炭表面呈现微弱的酸性，或性、氧化性、还原性、亲木性和疏水性等，这些构成了活性炭性能的多样性，同时影响活性炭与活性组分的结合能力，一般而言，活性炭表面含氧官能团中的酸性化合物越丰富，吸附极性化合物的效率越高，而碱性化合物较多的活性炭易吸附极性较弱的或非极性的物质。
为了增强活性炭的吸附能力，常常对其进行改性处理，通过化学氧化，还原以及负载等改性方法可使活性炭表面的化学性质发生改变，增加酸碱基团的相对含量可选择吸附极性不同的物质，或通过增加特定的表面杂原子或化合物来增强对特定吸附质的吸附。
活性炭的特殊功能及室内应用
1.特殊功能
①利用活性炭物理吸附与化学吸附的协同作用，经过孔经调节工艺，使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构，完全吸附有害气体而不是遮盖或淡化气味，从根本上清除室内污染，
②活性炭能够对室内所有有害气体分子进行吸附，同时具有调节催化等性能，能够有效地吸附形成空气中各种有害气体与气味的苯系物、卤代烷烃，醛、酮、酸等有机物成分及空气中的浮游细菌，杀灭霉菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、脓菌等致病菌，抑制流行性病原的传播，具有去毒、吸味、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能，如表6-11所示。
③室内环保指出:装饰装修所造成的室内污染，其污染源挥发甲醛、苯、甲苯、氨气、氧等是一个缓慢释放过程，甚至将会持续3~15年，开窗通风法、化学喷除法、花卉去除法等只是迅速遮盖或驱散已挥发的有害气体，而不能根本去除缓慢释放的有害气体，而活性炭的吸附过程是一个长效稳定过程，基本与有害气体的释放过程相吻合，从而达到完全去除的效果。
①活性炭是选用绿色环保的果壳为原料，在加工时没有添加任何化学成分，对人体副作用，同时又可避免喷剂等对家具造成的褪色、潮湿等。
柱形多孔活性炭等碳材料的储氢，储氢主要利用碳对氢气分子的吸附作用储氢、普通信性炭的储氟密度很低、即使在低温下也不到1%(质量分数)。超级送性安储属始于 20世纪70年代末，是在中低温(77-273K)，中高压(1~10MPs)下利用比表面积的活性炭作吸附剂的吸附储氯技术，与其他储氢技术相比，超级活性炭储氢具有经济、储氢量高、解吸快，植环使用寿命长和容易实现规模化生产等优点，是一种植具潜力的储装方注)，周理用比表面积高达3000m/g的超级活性炭储氢，在-196℃.3MPs下储氯密度为5%(质量分数)，但随着温度的升高，储氢密度降低，室温《MPs下的储氢密度仅0.4%(质量分数)。
①碳纳米纤维储氢，碳纳米纤维具有非常高的储氢密度，白期等用流动强化法制备的碳纳米纤维(直径约100mm)在室温下的储氢密度为10%(质量分数).
③碳纳米管储氢，由于纳米材料研究热潮的带动，以纳米碳材料进行储氢成为研究的热点。碳质储氢材料主要有碳纳米纤维和碳纳米管等几种，均具有优良的储氢性能，国内外对碳纳米管储氢做了大量的研究，成会明学要得在10MPa下单壁碳纳米管的储氢密度为4.2%(质量分数)，￥.Ye 等)报道在一293℃、12MPa下碳纳米管的储氢密度为8%(质量分数)，P.Chen等[)报道在380℃、常压下碳纳米管的储氢密度达20.0%(质量分数)。
④ 纳米石墨储氢。纳米石墨储氢近年来也取得了较大的进展，S.Orimo等[1]在1MPa氢气气氛中用机械球磨法制备的纳米石墨粉，储氢密度施球磨时间的延长而增加，当球磨80b后，氢浓度可达7.4%(质量分数)，热分析(TDS)出现了2个峰，解吸温度在377~677℃。等用炸药爆法制备了纳米石墨粉，其结构为六方结构，纳米晶平均粒度为1.86~2.61mm，比表面积为500~650m/g，在12MPa压力条件下，储氢密度仅为0.33%~
0.37%(质量分数)。
(2)碳材料储氢机理的研究
①碳纳米管储氢机理。碳纳米管储氢机理研究主要包括氢气在碳纳米管内的吸附性质、氢在碳纳米管中的存在状态、表面势和碳纳米管直径对储氢密度的影响。氢气在常温下的吸附温度和压强都远氢气的临界温度和临界压力(T,-240℃，P,=1.28kPa)，是一种超临界状态的吸附，根据吸附务理论。在纳米孔中由于分子力场的相互叠加形成宽而深的劳阱，即使压力非常低，吸附质氢气分子也很容易进入势阱中，并以分子簇的形式存在。
柱形多孔活性炭也是双电层电容器(EDLC)使用多的电材料、早在1954年就有了以感世安猫于EDLC电级获得的专件)
一般认为、柱形多孔活性炭的比表面积越大、其比容就越高、通常认为用大比表面积的电级材料来获得高比容量，因为EDLC主要靠电解液进入活性炭的孔隙形成双电装存储电荷、一般认为水溶液中锻材料中2nm的孔对形成双电层比胶利、如小干2mm 以下的孔则很少有双电层形成:对非水电解液则该孔径为Smm、因为孔经过小时电解质溶液很难进入并浸涧这些微孔。因此这些微孔所时应的装面积就成为无效表面积、所以需要对活性炭的孔径和比表面选择一个佳范围值，用以提高中孔的含量，充分利用有效表面积、从而增大电极
自20世纪70 年代以来，人们为了获得高比容量的AC电极材料进行了大量的工作，目前用氢氧化钾溶液活化的AC电极比容量高可达 400F/g*).张宝宝等采用 Co”真空浸溃、碱性处理的方法对 AC电极进行了修饰，结果麦明修饰后的AC 电极比容量提高了26.80%，电容器经1000次循环，电容量价保持在91N以上。且该电容器漏电电流较小，其原因是Co修饰后的AC不仅产生服电脑电、还产生氧化还原反应的法拉第准电容，是Co和AC协简作用的结果，邓梅根等的实验表明，用比表面积为2000m/g、孔径在2~2m的活性炭在水系和非水电解质中获得280F/g和120F/g的比容。这是目前活性碳材料所能达到的大比容
2炭凝胶
发凝胶(carbon scrogel)是一种质轻、比表面积大、中孔发达、导电性好、电化学性能稳定的碳材料，具有结构可控性。
山东临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：各种型号用途活性炭，广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂，是一家从事活性炭生产20年的生产厂家，产品20多个型号，覆盖不同领域的活性炭使用环境，产品营销全国，质量稳定如一，初心不改，一切为环保事业做出应有的贡献，始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
为了净化空气进行了大量研究，其中以柱形多孔活性炭为过滤吸附材料的研究应用也较广。活性炭容易清除单质碘蒸气，而甲基碘因具有较高蒸气压力，难以吸附。因此利用浸清活性炭在同位素交换或化学结合过程予以净化是当前较为携意的解决办法。
同位素交换利用的是没有放射性和不挥发的无机碘化物浸清的活性炭，在放射性甲基碘于炭料层中短暂的停留时间内，在吸附剂上发生碘同位素的交换，因此由于无放射性碘的大量过剩，所以可达到良好的交换效率。
过滤装置是在相对湿度为99%~条件下，能净化程度大于99%的、炭层长度不小于20cm矩形截面的、特殊结构的过滤器，为了预先防止放射性炭尘埃的放出，悬浮微粒过滤器可设置在用活性炭制成的过滤器之后，在原子能发电站中空气不断的经过活性炭过滤器而循环。因为在这种情况下，浸渍活性炭的吸附能力由于吸收了在过滤器操作期间内严格控制的有机蒸气而有所降低。
化学结合是在利用叔胺浸渍的活性炭时，甲基碘可与其化合而生成季铵盐，它与其他胺相比具有较小的挥发性和较强的碱性而显得特别有效。然而胺易挥发，并降低活性炭的燃点温度，因此，像这样的浸渍组成在许多国家均不使用。
上海活性炭厂经筛选以2%TEDA(三亚乙基二胺)和2%KI浸渍的油棕炭制成活性炭，与复旦大学和上海原子核研究所合作研究应用，结果说明该浸渍活性炭可用作核电站中除碘过滤器的吸附材料。
(2)放射性稀有气体水反应堆废气中含有极少量的长衰期的同位素氪，主要是含短衰期的同位素氪和氙。在吸附剂上长时间以大浓度保留这些稀有气体是不可能的。
山东临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：各种型号用途活性炭，广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂，是一家从事活性炭生产20年的生产厂家，产品20多个型号，覆盖不同领域的活性炭使用环境，产品营销全国，质量稳定如一，初心不改，一切为环保事业做出应有的贡献，始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
活性炭在液相中的应用
含有机酸废水
柱形多孔活性炭对有机酸具有良好的吸附性能，能吸附各种脂肪酸、芳香酸、氨基酸及其取代衍生物。含微量乙酸的废水可用活性炭吸附处理，饱和活性炭可用加热法再生回收乙酸。为了获得更佳的处理效果，可将活性炭吸附法和氧化法联用，处理含主要污染物乙酸的废水。总有机碳(total organic carbon, TOC)值为120mg/L，可加入5g/L活性炭和3400mg/L的过氧化氢，然后用氢氧化钠调整为pH值8.6，在35℃下以400r/min的速度搅拌，搅拌时间分别为20min、60min及90min，TOC的去除率分别为35%、84%及90%。
含乙酸及苯酚的食盐溶液，可用活性炭吸附回收。吸附饱和的活性炭可用氢氧化钠溶液淋洗加以再生，精制后的食盐溶液可生产氯气及烧碱。连续蒸馏制备糠醛的废水可用活性炭处理，吸附后可减压回收乙酸。
含邻苯二甲酸、硝基对苯二甲酸、硝基苯甲酸及若味酸等的废水(例如生产对苯二酸的废水)，可用活性炭精制。
废水中如果含有10g/L的溶解性芳香酸时，可用16~25g/L的活性炭处理，能降低60%~75%的废水污染。
草酸存在于木浆、精制糖、精制橄榄油等工厂的生产废水中，对人体、水产、植物有害，并使土壤中的钙沉淀为草酸钙。含草酸的废水中，在活性炭催化作用下溶解的草酸被氧氧化分解。
从泥煤制得的含较多微孔和中孔的活性炭具有高催化活性。活性炭经热处理可提高催化活性。
有机物如苯酚和对苯二酚被活性炭吸附后，会迟缓催化活性。溶液中存在硝酸钾会降低活性炭的催化活性。
反应率在给定的pH值下，不受草酸浓度的影响。反应率在给定浓度下，当pH值2.6时为高。14.含甲醇废水
活性炭对甲醇有一定的吸附性能，但是吸附量不大，适用于处理含甲醇量较低的废水。活性炭用于处理含甲醇废水，可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下，对甲醇的去除率达到93.15%~，出水的水质可以达到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。
含酯废水
含氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯的废水可用活性炭吸附处理。含有邻苯二甲酸二异辛酯的废水用硫酸铝处理可去除80%~90%，如果同时加入20mg/L的活性炭可提高去除率。但加入活性炭对邻苯二甲酸二丁酯并无提高去除率的作用。
山东临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：各种型号用途活性炭，广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂，是一家从事活性炭生产20年的生产厂家，产品20多个型号，覆盖不同领域的活性炭使用环境，产品营销全国，质量稳定如一，初心不改，一切为环保事业做出应有的贡献，始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
地址：山东临朐县冶源镇西圈村
中国活性炭在应用历史上简单分为三个阶段：
⑴阶段是20世纪40年代以前，中国制药工业、化学工业中使用活性炭量大，都用进口货，例如用Carboraffin牌的活性炭。
⑵第二阶段自20世纪50年代初开始，国产活性炭上市。1951年沈阳和抚顺的单管炉厂、青岛的反射炉闷烧法厂、上好的电热活化法厂，接着有氯化锌活化法厂,1958年福建、杭州、广州、烟台、东北等地纷纷建厂,1966年太原斯列普活化法厂，随后中国陆续开设数以百计的斯列普炉厂。此外，还有不少的转炉、粑式炉等工厂。总生产能力从1951年的三五十吨猛增到20世纪80年代的近十万吨。
生产与应用相互促进，活性炭的应用范围被迅速开拓。从原来单一的通用炭向多种的炭发展，例如净水炭、糖炭、味精炭、油脂炭、黄金炭、载体炭、药用炭、针剂炭、试剂炭等等，足见活性炭因国内经济蒸蒸日上而应用量速增，又因产量扩大、成本降低而使出口量上升。中国活性炭的应用，不仅在发展，而且进入了国际市场。
⑶第三阶段2003-至今；活性炭应用于装修污染治理，利用的造孔技术将活性炭，使其具备与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构，于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有对人体有害的气体及空气中的浮游细菌。具有吸味、去毒、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能，有效清除室内环境污染成功应用于装修污染治理。目前市场上家用活性炭众多，活性炭已走进千家万户，成为健康时尚的环保产品。
