活性炭的孔隙結構有幾種？

活性炭的孔隙結構有幾種？

活性炭的微晶結構決定了活性炭的發達的微細孔構造。這些微細孔是在活化過程中，清除了填塞在微晶間空隙中的碳化合物和非有機成分的碳及微晶構造中部分碳所產生的空隙。其形狀有毛細管狀、兩個平面間裂口、尖削的裂縫（V形）及進口縮小的墨水瓶形等。為了便于計算，通常不管實際的細孔形狀如何，而簡化為圓柱形或墨水瓶形。

活性炭的孔隙大小分布很寬，從10-1nm至1萬nm以上，一般按細孔半徑的大小分為微孔、過渡孔（中孔）和大（粗）孔三個組分：

微孔    半徑為2nm以下

過渡孔    半徑為2-100nm

大孔    半徑為100-2000nm

1.微孔

微孔的有效半徑是相當小的，與被吸附分子相當。微孔的容積為0.20-0.6cm³/g，約占活性炭總比表面積的90%以上，即數百m²/g，甚至超過1000m²/g。吸附作用主要靠它。

2.過渡孔

過渡孔的有效半徑要比被吸附分子大得多，一般活性炭過渡孔可以分布在4.0-20nm，它的容積在0.02-0.10cm³/g，占總比表面積的5%，一般在20-70m²/g。它的作用是捕捉有機蒸汽，為吸附物分子進入微孔的通道，用來吸附大分子物質，常用于溶液的脫色。如用ZnCl₂法制得過渡孔特別發達的糖用炭，以除去溶液中分子較大的有色雜質或呈膠體分散的顆粒。化學法制得活性炭的過渡孔容積可達0.7cm³/g，它的比表面積達200-450m²/g。

3.大孔

活性炭的大孔容積通常在0.2-0.8cm³/g、它的比表面積只0.5-2m²/g。比表面的數值這樣小，表明它在吸附中不會起明顯作用，一般都不希望有，因它會降低活性炭的充填比重和強度。但是，這些大孔起著輸送渠道的作用，當活性炭用作催化劑載體時，較大的孔隙作為催化劑沉積的場所可能是有用的。

細孔對吸附物分子大小的篩分作用：活性炭在使用上表現出對口性或選擇性，即某一型號活性炭具有某種細孔分布，適用于某種吸附物的場合。如吸附物能進入的較小細孔半徑：

碘       1.0nm

亞甲基藍 1.5nm

糖蜜     2.8nm

用實物脫色力指標，可以間接反映活性炭的孔隙結構。

描述活性炭細孔徑大小分布情況的曲線，稱細孔分布曲線（如圖2-9）。一般微孔、過渡孔用N₂吸附法測定，而大孔用壓汞法（加壓充填量）來測定。