摘要：活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭因(yin)其特殊的(de)(de)結構而(er)具有無可比(bi)擬(ni)的(de)(de)吸附性(xing)(xing)能，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭在催化(hua)劑的(de)(de)制(zhi)備中成為了除(chu)納米(mi)碳管、納米(mi)碳薄片以及(ji)各(ge)種各(ge)樣的(de)(de)金(jin)屬氧(yang)化(hua)物、非金(jin)屬氧(yang)化(hua)物等之外的(de)(de)常(chang)見鉑(bo)、鈀貴金(jin)屬載體。充分(fen)利(li)用活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)物理和化(hua)學的(de)(de)兩種吸附特性(xing)(xing)可以在化(hua)學制(zhi)藥的(de)(de)產品廢水處理環節(jie)、凈化(hua)制(zhi)藥用水環節(jie)、除(chu)熱降溫環節(jie)、催化(hua)反應(ying)加快反應(ying)速率(lv)環節(jie)取得良好(hao)的(de)(de)效果。

化(hua)學制(zhi)(zhi)藥(yao)產(chan)業大規模生產(chan)往往與實驗室化(hua)學反應(ying)制(zhi)(zhi)備產(chan)物(wu)(wu)不同，具有(you)工藝復雜(za)、原(yuan)材(cai)料純(chun)度(du)要求高、廢(fei)(fei)水(shui)廢(fei)(fei)氣和固(gu)廢(fei)(fei)物(wu)(wu)嚴禁直(zhi)接(jie)排放的(de)(de)特點(dian)。活(huo)(huo)性炭因其特殊的(de)(de)結構而具有(you)無可比擬的(de)(de)吸(xi)附(fu)性能，而在化(hua)學制(zhi)(zhi)藥(yao)產(chan)業的(de)(de)多個(ge)環節(jie)得到了應(ying)用，例如(ru)廢(fei)(fei)水(shui)中銘離(li)子(zi)的(de)(de)去除、生產(chan)用水(shui)的(de)(de)凈(jing)化(hua)以(yi)及(ji)去熱(re)降熱(re)等。本文將在介紹活(huo)(huo)性炭良好(hao)的(de)(de)吸(xi)附(fu)性能和脫色性能的(de)(de)基礎上對活(huo)(huo)性炭在各個(ge)環節(jie)的(de)(de)應(ying)用進行(xing)探討。

1、活(huo)性炭吸附性能和脫色性能

1.1 活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)特殊(shu)結構決定其(qi)優良(liang)的(de)吸附性(xing)能 

物理微觀(guan)結構上(shang)，不(bu)規則(ze)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)墨碳原子品粒排列而(er)成活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)。活(huo)(huo)(huo)(huo)化后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)孔(kong)原的(de)(de)(de)(de)(de)(de)容積可(ke)以高達0.15~0.9，電鏡觀(guan)察活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微觀(guan)結構可(ke)以發現(xian)1g活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)實(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)院的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數量在一千個左(zuo)右，甚至高達1500個。高空(kong)院率(lv)決定了高表面(mian)積，優質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)陳(chen)全(quan)部(bu)表而(er)積有500~1500m2/g。而(er)且，90%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)積是在活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)內部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)隙(xi)中(zhong)而(er)非是活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)層，這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特殊(shu)結構使得實(shi)際應用中(zhong)相對較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)子只(zhi)(zhi)能(neng)在活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)外(wai)部(bu)而(er)相對的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小分(fen)(fen)子則(ze)可(ke)以進入(ru)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)隙(xi)中(zhong)，小分(fen)(fen)子包括氣態和液態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)子。這(zhe)種只(zhi)(zhi)允(yun)許小分(fen)(fen)子進入(ru)而(er)將大(da)分(fen)(fen)子阻擋在活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)外(wai)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)就是活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理吸附性(xing)(xing)。這(zhe)種吸附特性(xing)(xing)廣泛應用于現(xian)代家庭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)日常生活(huo)(huo)(huo)(huo)和各種工業(ye)制藥業(ye)中(zhong)。

1.2 活性炭優良(liang)的脫(tuo)色性能

活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)色(se)(se)(se)吸附性(xing)(xing)能(neng)(neng)在于(yu)能(neng)(neng)夠(gou)將(jiang)(jiang)存在著躍(yue)遷行(xing)為(wei)能(neng)(neng)量(liang)(liang)變化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)吸附到(dao)小空(kong)陳結構中(zhong)。分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)躍(yue)遷行(xing)為(wei)導致分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)發生變化(hua)，能(neng)(neng)量(liang)(liang)變化(hua)又以波(bo)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式釋放出(chu)(chu)來，不(bu)同(tong)波(bo)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)從(cong)宏觀(guan)上就(jiu)表現為(wei)不(bu)同(tong)顏色(se)(se)(se)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)將(jiang)(jiang)這些活(huo)(huo)躍(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)吸附到(dao)小空(kong)隙后，分(fen)子(zi)(zi)電(dian)(dian)子(zi)(zi)層(ceng)躍(yue)遷行(xing)為(wei)消失，從(cong)而(er)限制(zhi)了(le)電(dian)(dian)子(zi)(zi)層(ceng)波(bo)方式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)釋放，最終(zhong)達到(dao)了(le)脫(tuo)(tuo)色(se)(se)(se)效(xiao)果(guo)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)色(se)(se)(se)性(xing)(xing)能(neng)(neng)廣泛(fan)應(ying)用于(yu)現代(dai)家(jia)庭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)日常(chang)生活(huo)(huo)和和包括了(le)服裝紡織業(ye)(ye)、造紙(zhi)業(ye)(ye)、工業(ye)(ye)原料(liao)生產(chan)(chan)各種工業(ye)(ye)制(zhi)藥業(ye)(ye)中(zhong)。甘(gan)蔗是生產(chan)(chan)制(zhi)造白砂糖(tang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要原料(liao)，在這一(yi)過程中(zhong)對(dui)蔗糖(tang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)色(se)(se)(se)就(jiu)是通(tong)過活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，利用活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)將(jiang)(jiang)生長出(chu)(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)蔗糖(tang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種有(you)色(se)(se)(se)雜(za)志進(jin)行(xing)吸附脫(tuo)(tuo)色(se)(se)(se)，最終(zhong)就(jiu)可(ke)以得到(dao)干凈純白的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)點糖(tang)。在化(hua)學制(zhi)藥領(ling)域(yu)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)優(you)良(liang)脫(tuo)(tuo)色(se)(se)(se)性(xing)(xing)能(neng)(neng)同(tong)樣應(ying)用廣泛(fan)，對(dui)原材料(liao)，中(zhong)間產(chan)(chan)物(wu)(wu)、附加(jia)產(chan)(chan)物(wu)(wu)及(ji)廢(fei)水廢(fei)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)色(se)(se)(se)等，均可(ke)以看到(dao)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)應(ying)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)身影。

2 化(hua)學制(zhi)藥各環節(jie)中對活性(xing)炭的應用

2.1 活性炭(tan)(tan)處(chu)理(li)(li)制藥廢水處(chu)理(li)(li)中應用活性炭(tan)(tan)去除鉻離子(zi)

因(yin)生(sheng)(sheng)產工(gong)(gong)(gong)藝的(de)(de)需(xu)求，化(hua)學(xue)制(zhi)藥過程產生(sheng)(sheng)的(de)(de)廢(fei)水(shui)中(zhong)(zhong)常(chang)存在(zai)高濃度毒性(xing)很(hen)強的(de)(de)銘離(li)子(zi)(zi)(zi)，鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)離(li)子(zi)(zi)(zi)如果不(bu)經處理(li)直接排到自然界(jie)中(zhong)(zhong)容(rong)易被動植物吸收，通過新陳代謝，通過食物鏈(lian)，最終在(zai)人體(ti)內富集。實(shi)踐中(zhong)(zhong)化(hua)學(xue)制(zhi)藥工(gong)(gong)(gong)廠常(chang)利用鐵(tie)(tie)(tie)屑與活(huo)性(xing)炭(tan)相(xiang)結(jie)合的(de)(de)電解方法處理(li)廢(fei)水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)離(li)子(zi)(zi)(zi)，效(xiao)果明顯，效(xiao)率較高。鐵(tie)(tie)(tie)屑與活(huo)性(xing)炭(tan)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)離(li)子(zi)(zi)(zi)溶于水(shui)中(zhong)(zhong)，作為一種強還(huan)原劑(ji)與工(gong)(gong)(gong)業廢(fei)水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)離(li)子(zi)(zi)(zi)發生(sheng)(sheng)氧(yang)(yang)化(hua)還(huan)原反(fan)應，氧(yang)(yang)化(hua)還(huan)原反(fan)應又消(xiao)耗了(le)水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)氫(qing)原子(zi)(zi)(zi)，剩余大量(liang)氫(qing)氧(yang)(yang)根，氫(qing)氧(yang)(yang)根又與鐵(tie)(tie)(tie)離(li)子(zi)(zi)(zi)進一步(bu)反(fan)應形成三(san)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)或者二氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)，這兩(liang)種產物都是(shi)絮狀(zhuang)物且微溶于水(shui)，絮狀(zhuang)物在(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)同樣有良好(hao)的(de)(de)化(hua)學(xue)吸附性(xing)能(neng)，與活(huo)性(xing)炭(tan)相(xiang)輔相(xiang)成，進一步(bu)提高了(le)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)吸附凈化(hua)效(xiao)率，將鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)離(li)子(zi)(zi)(zi)氧(yang)(yang)化(hua)還(huan)原并(bing)吸附過濾(lv)后，化(hua)學(xue)制(zhi)藥產生(sheng)(sheng)的(de)(de)廢(fei)水(shui)中(zhong)(zhong)不(bu)再存在(zai)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)污染物，將有效(xiao)減少對自然環(huan)境和生(sheng)(sheng)存環(huan)境的(de)(de)影(ying)響(xiang)。

2.2 化學制藥(yao)生產用(yong)水中活性炭凈化吸附功能(neng)的應用(yong)

化學制(zhi)藥(yao)(yao)(yao)工(gong)(gong)藝中(zhong)(zhong)，制(zhi)藥(yao)(yao)(yao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)用(yong)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)潔(jie)(jie)凈無污染(ran)程(cheng)度直(zhi)接決定(ding)了(le)后期產(chan)(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)合格程(cheng)度和藥(yao)(yao)(yao)品(pin)(pin)產(chan)(chan)品(pin)(pin)質量。為化學制(zhi)藥(yao)(yao)(yao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)用(yong)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)凈化吸(xi)(xi)附(fu)功能的(de)(de)(de)(de)應用(yong)，有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)保(bao)證了(le)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工(gong)(gong)藝對生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)用(yong)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)潔(jie)(jie)凈要求。有(you)(you)報道(dao)顯示(shi)，在各種(zhong)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)產(chan)(chan)品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)，生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)在化學制(zhi)藥(yao)(yao)(yao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)用(yong)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)凈化領域應用(yong)效果最為優(you)良(liang)，生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)在這一環節中(zhong)(zhong)主要有(you)(you)以(yi)下(xia)幾(ji)種(zhong)作用(yong)：活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)憑(ping)借其特(te)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)表面結構為水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)雜質提供了(le)很好的(de)(de)(de)(de)“棲息(xi)場所(suo)”，使(shi)其不僅有(you)(you)很強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)性(xing)(xing)能，同時具有(you)(you)氧化還原(yuan)性(xing)(xing)能，對溶解度小，親水(shui)(shui)性(xing)(xing)差(cha)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機苯(ben)類(lei)化合物(wu)具有(you)(you)較強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)能力。同時，實現了(le)平均孔徑(jing)相對固定(ding)的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)對活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)(zhong)孔率在較大范圍內進行有(you)(you)序調(diao)控(kong)，以(yi)達到考察(cha)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)孔障結構對重金(jin)屬離(li)子吸(xi)(xi)附(fu)影響的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。

3 結語及展望(wang)

活(huo)性炭制備(bei)技術成熟，活(huo)性炭產(chan)品質(zhi)穩定，性能良好，應用領域逐(zhu)漸擴大。從1970年代(dai)僅(jin)限于制糖.制藥工業到1980年代(dai)的污水處理等(deng)環保行業，再到1990年代(dai)的化工溶(rong)劑(ji)回收再利(li)用、黃(huang)金提取。多孔陶瓷催化劑(ji)載體等(deng)等(deng)。21世紀初(chu)又新發展處了二氧(yang)化碳吸(xi)附(fu)捕(bu)獲(huo)，隨(sui)著人類(lei)社會(hui)的進步和對環境的日益重視，活(huo)性炭在這(zhe)個水資源緊缺。污染嚴重的當下市場錢景必定愈發廣闊。

 活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)優(you)良(liang)的(de)(de)多(duo)空隊和(he)高表面積的(de)(de)物理結構(gou)特(te)性(xing)(xing)(xing)，決定了(le)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)具(ju)有良(liang)好的(de)(de)物理和(he)化(hua)學吸附性(xing)(xing)(xing)能，在化(hua)學制藥行業(ye)的(de)(de)各個生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)環節應用廣泛。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)與鐵屑在廢水(shui)中鉻離(li)子(zi)的(de)(de)去除，以(yi)及生(sheng)(sheng)物活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)在生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)用水(shui)的(de)(de)凈化(hua)方面，都較好的(de)(de)體現(xian)了(le)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)在化(hua)學制藥過(guo)程中的(de)(de)應用，更加科(ke)學地認識到活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)結構(gou)特(te)點(dian)和(he)作用領域(yu)，推廣活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)技術在化(hua)學制藥工藝中的(de)(de)運用，能夠提高生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)效串、保證產(chan)(chan)品質(zhi)量、減少環境污染(ran)、發展綠色化(hua)學。