活性炭是由含碳原料经炭化、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，选择性吸附能力较强的碳材料。活性炭具有良好的再生性能，可以循环使用，在石油化工、食品、医药、乃至航空航天等领域均有广泛应用，已成为国民经济发展和建设的重要的吸附材料。近年来，随着环保、医药、储能等行业的快速发展，活性炭的市场需求不断增加，我国活性炭的生产量和出口量均已达到世界。
经过30多年的发展，活性炭领域开发了很多新的生产技术，如物理法-化学法活性炭一体化生产技术，活性炭工业生产中化、低消耗、智能化的生产技术以及活性炭的再生生产技术等。同时，活性炭在气相吸附、液相吸附、能源储存和作为催化剂载体等方面的应用也取得很大的进展，全球活性炭行业具有广阔的发展前景。目前，活性炭的研制更多的是着眼于拓展应用领域，因此，有针对性地研制具有特殊吸附性能的活性炭新品种、根据吸附质的特征选择合适的活性炭及低成本制备方法、开发活性炭清洁再生工艺与设备以达到循环利用等方面均是重要的研究方向。
本书主要是基于活性炭研究领域技术发展成果，结合作者多年的研究和产业化经验编写而成。在对活性炭的主要特征、用途、吸附理论进行简单介绍的基础上，阐述了化学法制备技术与装置、物理法制备技术与装置、活性炭的再生技术和设备、活性炭在气相以及在医药、防辐射、电子行业等领域中的应用，同时对活性炭行业国内外相关标准进行了归纳整理，并对活性炭标准化工作提出了展望。
本书在编写过程中得到多位行业的指导和帮助，在此向他们表示衷心的感谢! 感谢宋湛谦院士和张齐生院士为本书作序!
尽管笔者力求全面、深入地介绍活性炭的相关知识，但限于水平和时间，书中难免有疏漏和不妥之处，敬请读者批评指正!
腩罍分子悔查用范雨的扩方，而前方具不同成分的分离机原请行视人研究。
B.多孔碳材料
多孔碳材料(porogs cerbon matenat:PCM，集用具有丰富礼维纺构材料，这类材料以活性炭为代表，很早以前就被广泛应用为缴附剂，近年来箱君具有不同形态特征粉、粒、块、箱、纤维及具织物，治动能转殊的多孔带材料的不断开发，其应用领域也在不断拓宽，由于该材料不仅对某热化学反西具有明显的催化活性，同时又可与金属活作组分进行展的相互作用。加名 PCM还具有成本低，比者面积和孔结构可控，通过炭载体侑燃保从虚催化用中回收贵金属等优势，因此无论是作为催化剂还是催化剂载体，需表现出广销的应用前景，张引枝等软催化领域中所用PCM的制备，特件，具催化和载体功能以及一些催化反应的实例作了详细的综述,
在催化领域中所用PCM大致可分为普通动性炭、聚台物衍生炭和发展复合物。早期PCM多是利用果壳，果核、木材，各种牌号的煤炭，煤供油和重质油沥青等原料，经炭化和物理或化学活化制成，因天然原料所含杂质残留于 PCM中会催化不希望的副反应发生，且采用天然原料不便对所得PCM的孔结构及形态进行调控，因此，目前PCM的制备原料多采用合成树脂，有成纤维。
在合成聚合物时，通过选择交联剂或致孔剂可合成具有较大孔结构和比者面积的共聚物，这类前驱体中所具有的较大孔隙经炭化活化后仍可保留至终的PCM中，利用磺化苯乙烯二乙烯基苯形成的网状结构其聚物在氮气中炭化至1200℃可以制得平均孔大小在30nm的各向同性硬质炭，以糠醇，液体致孔剂二甘醇或聚乙二醇，分散剂以及固化剂对甲基苯磺酸为原料，由糖醇的部分聚合，液体成孔剂挥发可以形成狭窄的大孔，将其炭化所得的PCM中也保留了该孔结构，
PCM由于含有较多的微品，放处于棱面边缘的碳原子较多具有较高的反应性，易与其他元素反应形成支配表面化学结构的化学物种，通常主要是与氧反应形成各种含氧官能团，通过测定活性表面积可以对这些形成官能团活性点数量进行估计，其程度与碳材料中的微晶点及其排列以及表面缺陷数有关。低温热处理(≤1500K)的活性点可能占有更高的总表面积，对活性炭来说可能达20%~40%，作为PCM之一的炭黑，表面存在的氧化物，包括有羧基，酚羟基等酸性官能团，预基、醒基以及由醌基和预基缩合形成的内酯基等中性官能团,还包括氧萘状化合物等碱性氧化物。其他各种碳材料也呈现出类似的表面氧化物情况，
活性碳材料包括了大量的具有不同物理化学性能和不同形状的产品
活性炭吸附催化氧化脱硫工艺是一种环保技术，主要适用于低浓度二氧化收营气治理、可应用于热电厂、化工厂、冶炼厂等企业的尾气处理、活性发法常气展藏包括吸附和脱附两个环节。在吸附过程中，吸附质SO:依靠浓度察来案的扩教作用从烟气中进入吸附剂活性炭的孔隙，从而达到SO脱除的作
孔充满吸附质的吸附剂便失去了继续吸附的能力，对其进行量死，前附包括加热和洗脱两种方式，加热法是靠外界提供的热量提高分子动是、从而使吸附质分子脱离吸附位，在较高的温度条件下完成对活性炭的深度8就，但是深度活化所需能耗大，而且会使活性炭烧损，兼之冷却过程太长。资无法应用于连续操作工艺;而洗脱法是将脱附介质通人活性发量，利用蛋#版版和合质中被吸附物的浓度差进行脱附。
在各种脱附方法中，水洗脱附技术是经济性好的一种，水洗脱附属于洗服，其产物为稀硫酸，硫酸的浓度高可达到25%~30%。在采用水洗险常送性发脱破工艺中，比较有代表性的是日立法和Lurgi法，分别来自日本
在我国，为使活性炭吸附烟气脱硫技术应用于燃煤电厂，也开展了一系列的研究和工业试验并取得重要进展。20世纪80年代初，西安热工研究所和四川省环境保护研究所开展了活性炭吸附烟气脱硫并制取磷肥的试验研究。具体工艺如下:经调温调湿后的烟气进入吸收塔，活性炭作为吸附催化剂将SO:吸附，并在O2存在的条件下进一步将SO2催化氧化成SO3，当吸附接近饱和气相液时经水喷淋洗涤得到一定浓度的稀硫酸。洗涤再生后的活性炭吸收剂可继续使 用，该法脱硫效率达70%(脱硫)。 子并与 迄今为止，国内外关于活性炭脱硫的研究并不少，日本和德国已经有将活理认为
活性炭用于移动床同时脱硫脱氮的成功实践。我国在这方面的研究起步较晚，应用活性炭脱硫技术的历程经历了三个阶段:20世纪50年代初期，采用硫化铵再生的活性炭脱硫技术，该技术所需设备多，占地面积大，操作复杂，再生成
本高，活性炭的制作成本也高;70年代中期，开发应用过热蒸汽再生的活性 4. 炭脱硫技术，该技术所需设备装置少，操作方法简单，再生成本低，活性炭价格便宜;80年代中期，采用改性活性炭技术，提高了活性炭的工业硫容，在为问题是一定程度上延长了活性炭脱硫的正常使用周期，改善了工作环境。而且已经有50,在活性炭脱硫的工业实践，例如四川宜宾豆坝电厂和湖北松木坪电厂。实践证都致力明:活性炭法烟气脱硫技术具有非常好的发展前景，进一步的深入研究能够促
光催化再生法
光催化再生法的原理是利用一定波长范围的光，在某种催化剂存在的条件下，通过光化学反应将吸附质氧化分解，从而使饱和活性炭的吸附性能得到恢复。在水溶液中，光催化剂如锐钛矿型TiO₂等表面受光子激发将产生高反应活性的羟基自由基，可将大部分有机物及部分无机污染物氧化降解，终生成 CO2、H2O等无害或低毒物。目前用于研究的催化剂以TiO2为主，经太阳光照即具有高反应活性。此法主要是在颗粒活性炭上负载锐钛矿型TiO2光催化剂，使TiO2的光催化性能和活性炭的吸附性能结合起来。由于活性炭的吸附作用，其表面污染物浓度高，因此有利于光催化反应的快速进行，从而将污染物原位降解，达到使活性炭再生的目的。
但是活性炭的使用环境很复杂，在使用过程中可能会因某些较为复杂的因素(例如高温和某些基团的积累)造成光催化剂因“中毒”而失效，所以研究人员开展了很多关于光催化失活的研究。光催化再生型活性炭在其吸附达到饱和后直接经紫外光照射甚至日光辐射即可实现原位再生，不需要其他操作，能耗低，而且再生工艺简单，设备操作容易，生产规模可以随意控制。因此对光催化再生的研究具有重要意义。但该方法耗时长，而且可能由于活性炭自身强烈
三、高世界
座容界盘体(S(F)是指狐度和压力都弛于锥慕，多在常非常压下溶前度极低的物员在亚临界成是冠巷羔容帆中都奚崔豪强本皮杰移剂在题临界状态下时，压力热物小散安可造或容量求侧部变，利用这种性质，可将通临界流体作为草装施，通过装市福市各大来宝蒸员的分离，即通临界流体草取技术(SFE)，英冠容易发术草艺术用干级供发的再生是利用SCF作为溶剂将吸时在活性废上的有机方会容事于P之中、根据流体性质对于温度和压力的依数，将有机物与SF有数分，您多耳生的目热，这是20世纪 70年代末开始发展的一项新技术，现生过非按作也可连续操作。
通过理论分析与实验结果，已证明SCF再生方法在以下是个方面优于角抗的活性炭再生方法:①再生温度较低:@不改变吸附吸的化学性质知道住发的原有结构，既便于回收吸附质又可使活性废无损耗。它可连续化操作。
，在某种催化剂存在的条件 @SCF再生设备占地面积小、操作周期短，并且可以大大节约能票，但是微
和活性发的吸附性能得到值 样存在以下问题:①可采用 SCF再生的有机物种类十分有限、限制了谁技术
面受光子撒发将产生高反应 地广泛应用:@由于超临界流体于CO:、使得活性发再生过程变到果想;
污染物氧化降解，终生成 OSCF再生理论研究方面，包括热力学和动力学等尚缺乏必要的教据、老将
剂以 TiO:为主，经太阳光 进一步深入研究:④SCF再生于实验研究、中试和工业规模研究亟局进
负载锐钛矿型 TiO:光催化 行，以推进该技术实际应用的进程。
起来，由于活性炭的吸附 同济大学的陈皓等对工业废水中的典型污染物苯进行了破临界 C0单酸
的快速进行，从而将污染 再生活性炭研究、考察了温度、压力、CO:流速、活性废粒度、银环再生次数
等因素对再生效率和再生速率的影响。结果表明超临界二氧化敬对于活性炭中
的苯面生曾果