1.2.3 活性炭的结构

活性炭的主要成分是碳，它的结构是由类似石墨的碳微晶按“螺层形结构”排列，这种方式使碳微晶连接得十分牢固，它们之间强烈交联形成了许多形状不一、大小不同的孔隙结构。活性炭的孔隙结构主要由微孔、中孔、大孔组成，根据国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）的分类，其中微孔孔径小于 2nm，中孔孔径为 2~50nm，大孔孔径大于 50nm。活性炭的比表面积和吸附性能是由其丰富多样的孔隙结构决定的，不同孔隙结构对活性炭的吸附性能有不同的影响，微孔结构对活性炭的比表面积贡献最大，微孔孔隙有开孔型、部分闭孔型和间充笼型。微孔的孔径与气相吸附分子的大小差不多，所以微孔主要用来气相吸附；而中孔能够吸附液相等大分子吸附质，并起着通道的作用，使吸附质在中孔流通吸附；大孔在活性炭中占的成分很少，大约只有 5%。活性炭孔隙的形成包括成孔、扩孔两个过程。活性炭的原料和制备工艺对各种孔结构的形成有很大的影响，我们可以通过选择原料以及控制制备工艺来获得不同应用需求的活性炭。