纤维状活性炭和颗粒状活性炭的区别和联系

纤维状活性炭是活性炭中像对性能比较高的活性炭品质，颗粒活性炭是目前用的比较广泛的常见的活性炭种类。ACF纤维活性炭 一般都有较大的比表面积。用BET 法进行测定,典型值为600 米2/ 克～1200 米2/ 克,在某些活化条件下甚至可达到30002/ 克。表2 是ACF 的比表面积和孔径分布数值[2 ]，截止目前技术活性炭是公认最天然最有效的过滤材料 。除酚醛基ACF纤维活性炭 外,其余ACF纤维活性炭比GAC煤质颗粒活性炭具有大得多的比表面积和较大的孔体积。
213 　ACF 纤维活性炭的化学组成ACF纤维活性炭 的主要成分是碳,此外还有少量氢和氧等元素,采用特殊的纤维原料或特殊制备工艺, 可以在ACF 纤维活性炭表面引进N ,S 等杂原子,还可采用金属氯化物或硝酸盐溶液浸渍等方法在ACF纤维活性炭 表面引进各种金属化合物。表3 中是几种ACF 纤维活性炭和GAC煤质颗粒活性炭的化学组成[3 ] 。

三苯(苯、甲苯、二甲苯)被广泛用作油漆、涂料等的有机溶剂,其产生的大气污染与室内环境污染已备受关注,吸附回收治理技术作为污染治理及溶剂回收的有效手段,仍是当前研发热点，粉末活性炭投注处理被苯胺污染的水源,而探索简易、低能耗、易推广的测试手段和方法,对吸附材料做出吸附、再生性能评价,有利于工业应用及室内空气净化的推广。基于简易、低能耗、易推广的测试原则,自制玻璃吸附管,手动过管吸附、热解吸脱附,结合热解吸与气相色谱分析方法,就黏胶基活性炭纤维(VACF)与颗粒状椰壳活性炭(GAC)对三苯混合共存条件下三苯吸附及120℃脱附再生性能比较测试,由常温吸附性测试发现,VACF用量少,其对三苯吸附力明显优于GAC;由120℃恒温、氮气吹扫流速50mL/min脱附比较发现,VACF对苯与甲苯脱附力强,而对二甲苯脱附力却低于GAC日本栗山旭研究了纤维素、木素和木材的热解全过程。
ACF纤维活性炭 的比表面积和孔体积
试　　样比表面积(m2/ g)微孔体积(ml/ g)非微孔体积(ml/ g)总孔体积(ml/ g)聚丙烯月青基ACF纤维活性炭 800～1200 — — —酚醛基ACF 纤维活性炭655 — — 015816(小炉) 粘胶基ACF纤维活性炭 2228 017009 11264 119649(大炉) 粘胶基ACF 纤维活性炭170016 016394 01445 110844GAC 768 — — 0175～0185ACF 和GAC煤质颗粒活性炭的化学组成( %)品　　种碳氢氧氮各种金属聚丙烯月青基ACF 8913 019 410 518 —人造丝基ACF(A) 9210 018 219 — ～0115人造丝基ACF纤维活性炭(B) 9415 016 3145 — ～0110GAC 9313 110 313 — 115聚丙烯月青基ACF 中含有一定量氮,除以C - N 结合形式存在外,还以N - N 结合形式存在,这使它对SO2 ,H2S 等有着特殊的吸附能力[4 ] 。表4 中数据说明,ACF 对其它物质的吸附量也很高。
　ACF纤维活性炭 和GAC煤质颗粒活性炭对有机物(蒸汽) 的平衡吸附量被吸附物质ACF 毡(重量%)GAC(重量%)二甲硫醚64 28氨53 43三甲胺99 61苯49 35甲苯47 30丙酮41 30三氯乙烯135 54苯乙烯58 34乙醛52 13甲醛45 40ACF 表面存在着大量的含氧官能团,如羟基、羰基、羧基、内酯基等酸式或碱式含氧官能团,因此,它比一般GAC煤质颗粒活性炭更容易与极性吸附质形成氢键,对带有芳环的π电子较易亲合,从而导致ACF 对含氧、氯和芳环的物质具有更好的吸附能力[5 ] 。表5 是聚丙烯月青基ACF 和GAC 的表面官能团含量的数据对照。
　ACF 和GAC 的表面官能团含量(meg/ g)官能团
含量吸　附　剂ACF(水蒸汽活化)ACF(CO2 活化)GAC煤质颗粒活性炭- COOH 010675 010576 010580- OH 011355 011651 010980内脂基011348 010638 010424酸性官能团含量013373 012865 011984碱性官能团含量014579 014210 014151
311 　平衡吸附量
 与GAC煤质颗粒活性炭的吸附容量对比(气相吸附条件下) [2 ,3 ] 。ACF 对一些恶臭物质如丁硫醇等的吸附量比GAC煤质颗粒活性炭大几倍甚至十多倍[4 ] , 对无机气体如NO ,NO2 ,SO2 等也有很好的吸附能力。ACF 对水溶液中的无机物、染料、有机物(如苯酚等) 及贵、重金属离子有较高吸附量, 吸附量都比GAC煤质颗粒活性炭高5 倍～ 6倍[6 ] 。
312 　低浓度范围的吸附特性
ACF 在吸附质浓度低的情况下仍有很好的吸附能力[17 ] ,而GAC煤质颗粒活性炭等吸附材料的吸附能力在低浓度时却大幅下降。