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活性碳吸附技术与电化学结合研究进展
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广东化工
V
2010年第3期
第37卷总第203期
活性碳吸附技术与电化学结合研究进展
刘杨
(汕头大学理学院生物系,广东汕头515063)
【摘要]活性炭吸附技术在环境保护方面应用广泛,为提高活性炭的吸附性能和再生效果,将活性碳吸附技术与电化学相结合,最终实现电
化学极化活性炭吸附与电化学再生一体化循环吸附工艺,从而降低活性炭吸附操作成本.文章总结了这=者结合的两方面研究前沿,其一电化
学极化活性炭吸附技术;其二电化学再生活性炭技术,揭示出电极化吸附与电化学再生一体化循环的低成本活性炭吸附工艺的优势和发展方向.
[关键词]活性炭;电化学;极化;再生;吸附
[中圈分类号]TQ【文献标识码]A(文章~-]1007-1865(2010)03-0026—02
ResearchProgressinCombinationofActivatedCarbonAdsorptionand
Electrochemisty
LiuYang
(DepartmentofBiology,CollegeofScience,ShantouUniversity,Shantou515063,China)
Abstract:Activatedcarbonadsorptionhaswideapplicationinenvironmentalprotection.Toincreasetheadsorptioncapabilityandtheregenerationefficiency,
activatedcarbonadsorptioniscombinedwithelectrochemistry,whichcausesanintegrativeelectrosorptionandregenerationprocesswithlowerCOStThetwo
developmentsofthecombinationhadbeenintroduced,onewaselectrochemicalpolarization,theotherwaselectrochemicalregeneration.Theintegrative
electrosorption/regenerationcycleprocesswithlowcostsweresummarizedandvalued.
Keywords:activatedcarbon;electrochemistry;polarization;regeneration;adsorption
活性炭(Activatedcarbon)是一种比较特殊的碳质材料.它
是一类含有石墨微晶的无定形碳,具有发达的孔隙结构,巨大
的比表面积,每克活性炭的总表面积可达1500m以上,目前
生产的某些高比表面活性炭甚至可达3000m以上.这种显着
的表面特征使它具有了非常强大的吸附能力.同时活性碳的物
理化学性质稳定,能耐酸,碱,高湿度,高温和高压的作用.
因此,自从20世纪初活性碳作为一种化工产品问世以来,现
已经成为一种重要的吸附剂广泛应用于生产,生活的各个领
域,活性炭吸附技术也逐渐被发展为重要的工业分离纯化工
艺.近年来,对于活性炭类吸附剂出现了新型吸附材料活性
碳纤维(ACF),活性碳纤维是继粉末状,颗粒活性炭之后于20
世纪60-70年代发展起来的第三代新型功能吸附材料.与传
统的以活性炭为吸附剂的炭质吸附剂相比,ACF具有有效吸
附容量大,吸附设备小,吸附效率高,吸附脱附快等优点,被
认为是最有效的新型吸附介质lJJ.
目前活性碳吸附的应用已从最初的仅用作防毒面具中的
吸附材料发展到了诸多领域,例如:毒气和有害气体防护;气
体净化,精制,分离和储存;吸附放射性的有害物质;食品工
业的液相脱色精制;制药工业的液相精制;化学工业液相精制
和作为催化剂载体;以及目前新开发的研究领域一在双电层电
容器及药物缓释剂方面的应用等.其中活性碳吸附在环境保护
方面的应用(工业废气吸附回收和废水净化处理)尤其引人关
注[5_7].
现已在工业生产中开发的活性碳吸附装置均能够使用程
序自动进行控制,自动切换,交替进行吸附解吸(干燥)等工艺
过程.然而对于传统活性炭吸附工艺来说,吸附速度有待进一
步提高,同时活性炭吸附量直接影响需净化的废气,废水的处
理量.吸附量大,处理量就大;反之,处理量就小,使得处理
成本上升.吸附过程中活性炭容易饱和,为了降低使用成本,
人们寻找各种方法对饱和后的活性炭纤维进行再生.因此为了
更广泛地将活性碳吸附法应用于工业废水,废气的净化回收,
可从两个方面来降低活性炭吸附的工艺成本,一是通过提高活
性炭制备的工艺手段或者通过物理,化学等手段改善现有活性
炭的性能,提高其吸附性能,从而达到降低
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