活性炭吸附处理是水处理的一个分支,随着近年水质污染以及有关管理措施的强化,对活性炭的需求也在增加。在活性炭吸附处理中,流化床方式显示优异的除污效率,在流化床方式中是采用球形活性炭作为吸附剂的净水厂已经发挥了10年以上的功效。此外,利用其高纯度、低尘、耐磨损的特点,球形活性炭在纯水制造装置及排水处理装置中也得到使用。
精制化学品用吸附材料、催化剂载体用的吸附材料、气体分析用的捕集材料、气相色谱用的填充材料、鞋底用的吸附材料、杀菌装置用的材料等、烟气过滤嘴、保健品,礼品。
球形活性炭、空气净化活性炭、 球形活性炭(SphericalActiveCarbon,SAC),其体形结构为至少含有一层由活性炭材料制成的球形外壳,球形外壳内是球形内核体,可由不同于球形外壳材料的无机材料制作,球形外壳的直径可达10mm,球形外壳壁厚不小于0.5mm,较好为1-1.5mm。
以高分子聚合物研制微球活性炭是近20年来发展起来的新工艺。日本、俄罗斯、乌克兰、美国、德国等发达国家均有研究,并进行小量生产。在研制强度号、吸附性能高的微球活性炭过程中,中间相的结构和性能是至关重要的。研究表明并非所有含碳材料经过一般加工处理都能制得具有一定活性的吸附材料,必须研究赋活性过程和机理。作为微球活性炭的中间相高分子聚合物微球与**原料有很多不同,后者主要是惰性气体炭化和氧化性气体活化,而高聚物微球制备活性炭包括:造孔、提取、溶胀、液相化学炭化、气相热处理及活化等。因此,由高分子聚合物制备性能优良的微球活性炭就必须开展对高分子聚合物微球的赋活过程研究。
高分子聚合物微球的制备和特性
近年来,新型合成树脂的研究是高分子化学的主要发展方向之一。其合成方法有加聚和逐步共聚两种方法,并加致孔剂以制取大孔型合成树脂。加聚反应制得大孔型树脂,其反应原理是,如以固体石蜡为致孔剂,使苯乙烯-共聚成为大孔型高分子共聚物,再经提取并在膨胀剂存在的情况下进行碘化反应,较终生成带碘酸基的阳离子交换树脂——高分子聚合物微球。
另一种高分子基球形活性炭是乌克兰科学家提出的合成活性炭其高分子微球的制备与球形炭化树脂相似然后将得到的多孔球形颗粒热解和活化后制备出合成活性炭。其前驱体主要有苯乙烯和乙烯吡啶共聚物苯乙烯和二乙烯苯共聚物纤维素和聚丙烯酯共聚物苯酚甲醛树脂等合成活性炭与以**原料活性炭有不同的性质合成活性炭不喊矿物杂质具有双分散孔隙结构次微孔和中孔以及较窄的孔径分布还具有高强度而这种高强度与烧失率无密切关系高分子基球形活性炭机械强度高孔径分布较易控制杂质含量较低但是制造工艺复杂原料成本高比表面积小广谱吸附性能较差。
球形活性炭因其高纯度、低尘、球状、低压力损失的特点以及**强的净化能力,已在半导体行业净化室过滤网的吸附材料、电子器件等的气体处理、汽车车内环境净化用吸附材料等领域被采用。