活性炭的材料組成和用途

活性炭是由木質、煤質和石油焦等含碳的原料經熱解、活化加工制備而成，具有發達的孔隙結構、較大的比表面積和豐富的表面化學基團，特異性吸附能力較強的炭材料的統稱。
通常為粉狀或粒狀具有很強吸附能力的多孔無定形炭。由固態碳質物（如煤、木料、硬果殼、果核、樹脂等）在隔絕空氣條件下經600～900℃高溫炭化，然后在400～900℃條件下用空氣、二氧化碳、水蒸氣或三者的混合氣體進行氧化活化后獲得。
炭化使碳以外的物質揮發，氧化活化可進一步去掉殘留的揮發物質，產生新的和擴大原有的孔隙，改善微孔結構，增加活性。低溫（400℃）活化的炭稱l-炭，高溫（900℃）活化的炭稱h-炭。h-炭必須在惰性氣氛中冷卻，否則會轉變為l-炭。活性炭的吸附性能與氧化活化時氣體的化學性質及其濃度、活化溫度、活化程度、活性炭中無機物組成及其含量等因素有關，主要取決于活化氣體性質及活化溫度。
活性炭的含炭量、比表面積、灰分含量及其水懸浮液的ph值皆隨活化溫度的提高而增大。活化溫度愈高，殘留的揮發物質揮發愈完全，微孔結構愈發達，比表面積和吸附活性愈大。
活性炭中的灰分組成及其含量對炭的吸附活性有很大影響。灰分主要由k2o、na2o、cao、mgo、fe2o3、al2o3、p2o5、so3、cl-等組成，灰分含量與制取活性炭的原料有關，而且，隨炭中揮發物的去除，炭中的灰分含量增大。 [3]
截止2007年，世界活性炭年產量達900kt，其中煤基(質)活性炭占總產量的2/3以上；而中國年產量已突破400kt，居世界首位，美國、日本等也是世界主要的活性炭產出國。