活性炭的孔隙與結(jié)構(gòu)

   由于活性炭有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，形成了活性炭巨大的比表面積，使 活性炭具有吸附氣體和液體分子的能力,因此活性炭的孔結(jié)構(gòu)對活性炭的吸附性能有非常重要的影響。作為多孔吸附劑的活性炭基本上是非結(jié)晶性物質(zhì)，它是由微細(xì)的石墨狀微晶和將它們接在一起的碳?xì)浠衔锊糠謽?gòu)成的，其固體部分之間的間隙形成孔隙，賦予活性炭所特有的吸附性能。

   碳原子具有2s²、2p²兩種價電子，化學(xué)結(jié)合時形成sp、sp²，sp3三種混合軌道。特別是構(gòu)成活性炭的基本結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)，是由sp²雜化軌道所形成的、結(jié)合角為120°的平面的一種二元格結(jié)構(gòu)。由這樣排列的碳原子所形成的基底面規(guī)則性地積層結(jié)構(gòu)所構(gòu)的三元結(jié)晶稱為石墨。但是，構(gòu)成活性炭孔壁的碳素固體雖然叫做石墨狀微晶，二元格子卻沒有采取石墨那樣規(guī)則性的積層結(jié)構(gòu)，而形成是亂層結(jié)構(gòu)，及活性炭內(nèi)部碳結(jié)構(gòu)不存在嚴(yán)格意義上的三元性規(guī)則結(jié)構(gòu)。結(jié)晶的本來定義是原子具有三元空間性規(guī)則排列結(jié)構(gòu)的固體，活性炭孔壁中的固體并非由純粹的晶態(tài)石墨組成。通常所有的碳質(zhì)吸附劑都屬于非石墨化碳。由于活性炭為非晶質(zhì)固體，其孔隙的成因、起源、形狀以及細(xì)孔間結(jié)構(gòu)的千差萬別，因此，使得對非晶質(zhì)固體炭吸附材料的孔隙解釋非常困難。