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活性炭

简介

活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，活性炭吸附材料，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳***缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。活性炭的成品有粉末炭、造粒炭与破碎炭。

活性炭作为人造材料，是在1900年和1901年才发明的，发明者使Raphael von Ostrejko，取得英国专利B.P.14224(1900);英国专利B.P.18040（1900）德国专利Ger.P.136792（1901）。

活性炭具有微晶结构。基本微晶的排列是完全不规则的。微晶高度为0.9～1.2 nm；宽度(如果是圆形横截面则为直径)约2.0～2.3 nm。其大小往往因高温处理而显著增大。通常，活性炭由活化过程中产生微孔、过渡孔或大孔。根据国际纯粹与应用化***合会（IUPAC 1972）的规定，微孔的有效半径低于2nm；过渡孔的有效半径在2～50nm范围内；大孔的有效半径大于50nm。

在20世纪初活性炭作为专利被发明之前，历有文献记载与许多提法的更多的是关于木炭应用的历史。

公元前3750年，已知***早使用木炭的是埃及人和苏美尔人。公元前1550年，古埃及有木炭作为***的记载。希腊医生希波克拉底（公元前460-359）和普林尼用木炭***和***。公元前450年的腓尼基商船，饮用水被储存在烧焦的木制桶里，是历上一直到18世纪海上饮用水的储存方法。同一时期，印度教***文件中还提到利用沙子和木炭过滤和净化饮用水。

157年，克劳迪乌斯******中提到了蔬菜和动物来源制备的木碳，用于多种***。中国明代李时珍（公元1518-1593年）所编著的本草纲目中提及木炭用于疗***。1773年，舍勒通过大量实验发现木炭的吸附能力并且可以吸附各种气体。1777年，报道了木炭热效应与吸附气体的能力，导致后来的“冷凝吸附理论” 的提出。

活性炭作为一种吸附能力很强的功能性碳材料，目前主要应用于食品饮料、水处理、化工等领域。从国内外活性炭应用结构来看，活性炭在国内外的应用结构大体一致，其中水处理和食品饮料是活性炭的两大主要应用领域。《中国活性炭行业市场研究与***预测分析报告前瞻》数据显示，2012年，我国活性炭需求量约为25.68万吨，其中水处理领域需求占比大，达到了32.52%，其次是食品饮料领域，需求占比约为28.16%。

在行业的成长期阶段，活性炭下游领域对活性炭产品的需求将逐年增加。根据前瞻产业研究院保守的测算，预计到2017年，国内活性炭总需求量将达到45万吨，年均增速保持在10%以上。