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比表面积与孔隙分布

发布时间: 2021-11-29  点击次数: 130次

  活性炭由于比表面积及孔隙分布不同,因而对吸附质的吸附容量也不尽相同。一般而言,活性炭的比表面积通常介于500~1400㎡/g之间,也有高达2500㎡/g者。而活性炭之孔隙也可依孔径大小区分成大孔隙、中间孔隙和微小孔隙等三类,由表一可看出活性炭的孔隙比表面积90% 以上是微小孔隙,所以增加微小孔隙能有效增加其表面积。孔隙结构会影响活性炭的吸附能力与吸附速率。若孔隙皆为微小孔隙,较大的吸附质将被阻隔在孔隙外,较小的分子则无法顺利进入,仅能藉由扩散慢慢进入颗粒内部,使得吸附能力低,吸附效率也随之变差。若活性炭能同时含有大孔隙、中间孔隙及微小孔隙,使不同大小吸附质分子能快速进入适当孔隙进行吸附。
  活性炭的三种孔隙结构分布我们已经了解,下面说说活吸附质大小与活性炭孔隙的关系。活性炭的三种类型的孔隙各有自己的吸附特性,但对吸附起决定作用的是微小孔隙。而实际上分布在活性炭外表面上的微孔是很少的,通常由大孔中分出过渡孔,进而再由过渡孔分出微孔,因此吸附质要吸附于微孔中,必须先经过大孔和过渡孔。另外在液相吸附中,分子直径大的吸附质很难进入微孔中,于是便吸附于过渡孔中,因此一定程度的过渡孔是必要的。大孔的表面积占总表面积的比例很小,对吸附量没有很大影响,但当活性炭作为催化剂载体使用时,其作用就显得重要了。有文献报道,当孔隙大小为吸附分子的2~4倍时利于吸附,因此,可以根据吸附质分子大小选择吸附性能活性炭。

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