活性炭是一种黑色多孔的固体炭质材料,其结构特点如下:
主要成分 :活性炭的主要成分为碳,并含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。结构特征
不规则排列:
活性炭的结构是不规则的,碳原子之间以非石墨化的形式相互连接。
微孔结构:在活化过程中,活性炭会产生大量的微孔,这些微孔的大小不等,从分子级别到微米级别不等,使得活性炭具有极高的比表面积和吸附性能。
非石墨微晶:活性炭的微晶结构不同于石墨,其层间距在0.34~0.35nm之间,即使温度高达2000℃以上也难以转化为石墨,这种结构称为非石墨微晶。
螺层状晶体结构:活性炭内部具有类似石墨结晶的层状晶体结构,但这些层是按螺层结构互相平行,无规则地重叠着,堆积得相当疏松,相互连接却十分牢固。
物理性质
堆积密度低:活性炭的堆积密度较低,这使得其具有较大的孔隙率和比表面积。
比表面积大:普通活性炭的比表面积在500~1700m²/g之间,特殊用途的活性炭比表面积甚至更高。
吸附性能:
活性炭因其高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积,具有极强的吸附性能,能够吸附大量的有害气体和杂质,广泛应用于工业和日常生活中。
综上所述,活性炭的结构特征主要包括不规则排列的碳原子、大量的微孔、非石墨化的微晶结构以及螺层状晶体结构,这些特性使其具有卓越的吸附性能。