活性炭是由含碳原料經(jīng)炭化、活化加工制備而成，具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和豐富的表面化學基團，選擇性吸附能力較強的碳材料。活性炭具有良好的再生性能，可以循環(huán)使用，在石油化工、食品、醫(yī)藥、軍工乃至航空航天等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，已成為國民經(jīng)濟發(fā)展和建設(shè)的重要的吸附材料。近年來，隨著環(huán)保、醫(yī)藥、儲能等行業(yè)的快速發(fā)展，活性炭的市場需求不斷增加，我國活性炭的生產(chǎn)量和出口量均已達到世界。
經(jīng)過30多年的發(fā)展，活性炭領(lǐng)域開發(fā)了很多新的生產(chǎn)技術(shù)，如物理法-化學法活性炭一體化生產(chǎn)技術(shù)，活性炭工業(yè)生產(chǎn)中化、低消耗、智能化的生產(chǎn)技術(shù)以及活性炭的再生生產(chǎn)技術(shù)等。同時，活性炭在氣相吸附、液相吸附、能源儲存和作為催化劑載體等方面的應(yīng)用也取得很大的進展，全球活性炭行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。目前，活性炭的研制更多的是著眼于拓展應(yīng)用領(lǐng)域，因此，有針對性地研制具有特殊吸附性能的活性炭新品種、根據(jù)吸附質(zhì)的特征選擇合適的活性炭及低成本制備方法、開發(fā)活性炭清潔再生工藝與設(shè)備以達到循環(huán)利用等方面均是重要的研究方向。
本書主要是基于活性炭研究領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展成果，結(jié)合作者多年的研究和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗編寫而成。在對活性炭的主要特征、用途、吸附理論進行簡單介紹的基礎(chǔ)上，闡述了化學法制備技術(shù)與裝置、物理法制備技術(shù)與裝置、活性炭的再生技術(shù)和設(shè)備、活性炭在氣相以及在醫(yī)藥、防輻射、電子行業(yè)等領(lǐng)域中的應(yīng)用，同時對活性炭行業(yè)國內(nèi)外相關(guān)標準進行了歸納整理，并對活性炭標準化工作提出了展望。
本書在編寫過程中得到多位行業(yè)的指導(dǎo)和幫助，在此向他們表示衷心的感謝! 感謝宋湛謙院士和張齊生院士為本書作序!
盡管筆者力求全面、深入地介紹活性炭的相關(guān)知識，但限于水平和時間，書中難免有疏漏和不妥之處，敬請讀者批評指正!

納米活性碳纖維及其制備
山東活性 碳纖維是以有機纖維為前驅(qū)體，通過不同方法制得的一種新型功能性纖維，其具有成型性好，耐酸、堿，電導(dǎo)性與化學穩(wěn)定性好等特點，活性碳終維不僅比表面積大，孔經(jīng)適中，分布均勻、吸附速度快，而且具有多種形態(tài)?；钚蕴祭w維在催化、吸附方面表現(xiàn)出特的性能特征，加之本身所具有的孔幼構(gòu)、孔分布、微孔表面積以及表面化學等特征，使之具有的開發(fā)價值，
納米活性碳纖維是一種表面納米粒子，是由不規(guī)則的結(jié)構(gòu)與納米空間混合組成的體系，由于其纖維直徑細，與被吸附物的接觸面積大且均勻，吸附材料可以得到充分利用，納米活性碳纖維吸附，且具有纖維、氈、布和紙等各種纖細的表態(tài)，孔隙直接開口在纖維表面，縮短了吸附質(zhì)到達吸附位的擴散路徑，且該材料本身的外表面積較內(nèi)表面積高出兩個數(shù)量級。納米活性碳纖維具有微孔形結(jié)構(gòu)，孔徑分布窄，特殊的細孔呈單分散分布，由不同尺寸的微細孔隙組成其結(jié)構(gòu)，中孔、小孔擴散呈現(xiàn)出多分散型分布，在各細孔結(jié)構(gòu)中的差別較大，其主要原因是由于原料的不同。在納米活性碳纖維中無大孔，只有少量的過渡孔，微孔分布在纖維表面，因此吸附速率較快，納米活性碳纖維絲束的空間起大孔作用，可以對氣相與液相物質(zhì)進行較好的吸附作用，活性碳纖維外比表面積大，吸脫速度快，為粒徑活性炭10~100倍。細孔的平均孔徑和細孔容積隨著比表面積增大而增加，吸附容量也隨之增大，為粒狀活性炭的10

1.活性炭與血液灌流
德性安血液瞿流是將血液流經(jīng)活性炭凈化，利用活性炭吸附血液中所含的
有理物。對治療各種藥物中毒 公認的方法。據(jù)性炭和
脂是貉床上常員 血液灌流技術(shù)是國際上
它采用體外循環(huán)方式，利
高分子膜 剩物質(zhì)進行吸附。終
展流清除人體血液中某些療效果。早在1965年就載(直徑0.59~1.65mm)
酸酐和尿酸被很好
機械強度車較差、摩擦后容易脫落炭粒，堵
了減輕炭粒的脫落和改善處理和評價工作，并要經(jīng)
種方 是讓活性炭分散在黏膠人
纖維素沉積在活性炭上
上以 進行水解，例如:在加拿
有半透性的薄膜;在美國用聚甲
次將活性炭包成子母囊型
制成中空纖維，

很好的利用
活性肩粉包 囊形成直徑0.1mm的小顆粒，再和明膠混勾、 入冷液體石
成為直徑約1.5~2.0mm的丸粒，明膠中加入水溶性的聚乙二醇(分子暈
在活伴炭丸粒內(nèi)和表面制孔，用戊二醛交聯(lián)，沖油，干燥、天窗，原檢查而成，通過試驗證明，該子母囊活性炭對氯丙嗪、氟鈷鍍、尿酸、、戊巴比妥、水楊酸等藥物有吸附效果。在臨床治療腎衰竭尿毒癥患者時可代替部分平板透析器的功能:對安眠藥中毒病例有良好的效果

在活性炭再生過程中，需要從多方面因素考慮從而選擇適合的裝置。使再生效率和經(jīng)濟性都達到高。以水處理用炭系統(tǒng)為例，需要考慮的因素是處理水量、處理前水質(zhì)及處理后水質(zhì)，所使用活性炭的種類、用量、再生董等.另外，還需從運輸系統(tǒng)等多方面綜合考慮。
表4-4是水處理用活性炭的再生裝置一年內(nèi)的運行數(shù)據(jù)資料，處理對象為水體中的 COD，吸附塔是移動層式吸附塔，再生爐為5層的多層再生爐。該設(shè)備每周運行日期為周一到周五，在周六和周日兩天吸附塔保持原狀停止、而多層爐處于保溫運轉(zhuǎn)狀態(tài)。從表中數(shù)據(jù)可以得出，即使在這樣連續(xù)不斷的運溯狀況下，年平均再生損失只有0.2%。
表4-4 多層爐的運行資料

光催化再生法
光催化再生法的原理是利用一定波長范圍的光，在某種催化劑存在的條件下，通過光化學反應(yīng)將吸附質(zhì)氧化分解，從而使飽和活性炭的吸附性能得到恢復(fù)。在水溶液中，光催化劑如銳鈦礦型TiO?等表面受光子激發(fā)將產(chǎn)生高反應(yīng)活性的羥基自由基，可將大部分有機物及部分無機污染物氧化降解，終生成 CO2、H2O等無害或低毒物。目前用于研究的催化劑以TiO2為主，經(jīng)太陽光照即具有高反應(yīng)活性。此法主要是在顆?；钚蕴可县撦d銳鈦礦型TiO2光催化劑，使TiO2的光催化性能和活性炭的吸附性能結(jié)合起來。由于活性炭的吸附作用，其表面污染物濃度高，因此有利于光催化反應(yīng)的快速進行，從而將污染物原位降解，達到使活性炭再生的目的。
但是活性炭的使用環(huán)境很復(fù)雜，在使用過程中可能會因某些較為復(fù)雜的因素(例如高溫和某些基團的積累)造成光催化劑因“中毒”而失效，所以研究人員開展了很多關(guān)于光催化失活的研究。光催化再生型活性炭在其吸附達到飽和后直接經(jīng)紫外光照射甚至日光輻射即可實現(xiàn)原位再生，不需要其他操作，能耗低，而且再生工藝簡單，設(shè)備操作容易，生產(chǎn)規(guī)?？梢噪S意控制。因此對光催化再生的研究具有重要意義。但該方法耗時長，而且可能由于活性炭自身強烈

山東活性炭電化學再生法
電化學再生法是一種新型活性炭再生技術(shù)，也是目前活性炭再生領(lǐng)域的研究熱點之一[4]，電化學再生的工作原理如同電解池的電解，即在電解質(zhì)存在的條件下使吸附質(zhì)脫附并氧化，從而使活性炭得以再生。該方法將活性炭填充在兩個主電極之間，在電解液中，通以直流電場，活性炭在電場作用下極化，一端呈陽性，另一端呈陰性，從而形成微電解槽，在活性發(fā)的陰極部位和陽極部位可分別發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)，大部分吸附在活性炭上的有機物將因此而分解，其余少部分將因電泳力的作用而發(fā)生脫附，其工藝流程如圖 4-9所示。廈門大學化學工程系張會平、傅志鴻等研究分析認為，活性炭的電化學再生過程中包括電脫附、NaOH再生、NaCIO化學氧化等過程，實驗結(jié)果表明，電化學法再生活性炭效率可達到90%[14]。此外，還有研究表明再生位置、電解質(zhì)NaCI濃度、再生電流和再生時間對再生效果感有不同程度的影響。