文献综述

1.前言

活性炭具有高比表面积、吸附性能优良、耐酸碱性和耐热性良好等优点而被广泛应用于分离、吸附和提纯等过程中。对于活性炭的制备，制备活性炭的原料种类繁多，但是制备活性炭的工艺流程基本都是按先将原材料进行碳化、活化处理，从而产生多孔的具有吸附功能的活性炭材料。例如，农作物秸秆，木材废料，甚至果壳都可以用来作为制备活性炭的原料，还有一些矿物质，例如煤泥，褐煤等等。而在工业生产中，往往会产生一些工业废料，也可以用来制备活性炭，例如橡胶，塑料，或者离子交换树脂等等。

2. 活性炭的性质及制备原料

2.1 活性炭的性质

活性炭是一种具有特殊微晶结构、发达空隙结构、巨大比表面积和较强吸附能力的含碳材料。其具有化学稳定性好，耐酸、耐碱、耐高温等特点，活性炭不溶于水和有机溶剂，既可以在气相中使用，也可以在也相中使用，其无定型结构中的微晶是由二维有序的六角形晶格和另一维的无规则交联组成，这种结构使得活性炭具有发达的微孔结构，是世界公认的万能吸附剂。

2.2 活性炭的制备原料

近年来活性炭的制备有两种发展趋势：一是制造应用量大而广，性能一般但价格低廉的制品；二是制造性能优良具有特殊用途的高性能活性炭，其原料成本也相对较高。所有制造活性炭的原料均为含碳物质，可用于制备活性炭的原料可分为植物类原料、矿物类原料、塑料类原料和其他含碳废弃物等几类。煤质原料主要有无烟煤、煤泥^[1]、褐煤及石油焦^[2]及煤基类等；木质原料主要指核桃壳、木材^[3][4]、果壳^[5,6]、竹质、农作物秸秆^[7,8]、含碳废渣等。然而随着经济的发展，活性炭的使用领域也在不断地扩展，活性炭的需求量的不断增大，使得人们着力于寻找制备活性炭的新型原料^[9,10]。近年来以合成树脂、合成纤维等高分子材料 (例如酚醛树脂、聚丙烯腈、磺化苯乙烯－二乙烯苯树脂等) ^[11~13]为原料，用高温热解法制备活性炭的方法成为研究热点之一，这些材料都具有确定的大分子孔结构，且杂质较少或者几乎不含杂质的特点，以其为原料制备的活性炭具有孔径分布的可控性和性能的可重复性^[14]的优点。

韩彬等人^[15]采用化学活化法，经2%NaOH浸泡的稻草秸秆清洗干后，按照与磷酸氢二铵1:5的比例在其中浸渍24h，经干燥后在200℃空气中预氧化2h，然后在700℃的碳化炉中并在氮气保护环境下活化1h，制备出稻秆活性炭。经测试，比表面积和碘吸附值分别达到了1078.21m²/g和672mg/g.