《應(yīng)用膠體與界面化學(xué)》09及10

1、第九章 吸附劑能有效的從氣相或液相中吸附一種或幾種組分的物質(zhì)成為吸附劑吸附劑(adsorbent)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：對被吸附物有選擇性吸收的能力，大的比表面積和適宜的孔結(jié)構(gòu)，物理和化學(xué)穩(wěn)定性好，易再生，價格低廉，有良好的機(jī)械強(qiáng)度，對設(shè)備無腐蝕作用。第一節(jié)第一節(jié) 吸附劑的一般物理參數(shù)吸附劑的一般物理參數(shù) 1. 比表面：定義及測量方法 2. 孔結(jié)構(gòu) 孔徑大小及分布、孔的形狀、孔隙率、孔體積及比孔容 3. 密度 堆積密度、表觀密度和真密度4密度密度（1）堆密度）堆密度真孔隙堆堆VVVmVm（2）顆粒密度）顆粒密度真孔隙堆假VVmVVm（3）真密度）真密度)(隙孔堆真真VVVmVm第二節(jié)第二節(jié) 活性炭活性

2、炭黑色大比表面多孔性碳質(zhì)吸附劑活性炭活性炭比表面：上千比表面：上千m2g-1比孔容：比孔容：0.2-0.6cm3g-1強(qiáng)烈的色散力強(qiáng)烈的色散力含氧基團(tuán)和雜原子含氧基團(tuán)和雜原子化學(xué)穩(wěn)定性好化學(xué)穩(wěn)定性好缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 機(jī)械強(qiáng)度差，高溫易燃機(jī)械強(qiáng)度差，高溫易燃1. 孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大部分為微孔，也有中孔和大孔2. 表面基團(tuán)：除C原子外，還有少量非碳元素（O，H，P，N，S等）一般含氧基團(tuán)：羰基、羧基、內(nèi)脂基、醌基、酚羥基3. 主要吸附非極性物質(zhì)及長鏈極性物質(zhì)（孔吸附，非極性體現(xiàn)）由于存在表面含氧基團(tuán)，也可吸附某些極性物質(zhì)一一. 活性炭的制備活性炭的制備化學(xué)藥品活化法化學(xué)藥品活化法氣體活化法氣體活化法原料研

3、磨加熱炭化研磨加熱活化CO2/H2O開孔作用洗滌干燥活性炭二二. 活性炭的組成與物理性質(zhì)活性炭的組成與物理性質(zhì)組成：組成：C(90%)、H、 O 、S、 N及灰分及灰分三三. 活性炭的結(jié)構(gòu)活性炭的結(jié)構(gòu)主要為無定型碳，極小區(qū)域內(nèi)有微晶結(jié)構(gòu)主要為無定型碳，極小區(qū)域內(nèi)有微晶結(jié)構(gòu)四四. 活性炭的表面性質(zhì)活性炭的表面性質(zhì)表面含氧基團(tuán)：羰基、羧基、內(nèi)脂基、醌基、酚羥基，引起活性炭親水性、酸堿性及表面電性質(zhì)不同五五. 活性炭的吸附性質(zhì)活性炭的吸附性質(zhì)1. 主要吸附非極性物質(zhì)及長鏈極性物質(zhì)4. 由于存在表面含氧基團(tuán)，也可吸附某些極性物質(zhì)（廣譜吸附劑）2. 最大吸附量為與孔體積相等的液態(tài)吸附質(zhì)的量3. 吸附等溫

4、線多為Langmuir型六六. 其它碳質(zhì)吸附劑其它碳質(zhì)吸附劑1. 分子篩碳：全部為微孔（分子篩碳：全部為微孔（0.4-0.5nm)2. 碳納米管碳納米管七七. 活性炭的應(yīng)用活性炭的應(yīng)用第三節(jié) 硅膠典型的極性吸附劑Na2O3SiO2+H2SO42SiO2+H2O+Na2SO4制備：制備：硅膠的表面羥基硅膠表面的水表面電性質(zhì)硅膠的吸附性質(zhì)硅膠的用途16 分子篩多為結(jié)晶硅鋁酸鹽，其化學(xué)組成式可表示為：M2/nOAl2O3mSiO2pH2O 式中， M金屬陽離子， 如Na+、 K+、Ca2+等，人工合成時通常為Na+。分子篩結(jié)構(gòu)中Si和Al的價數(shù)不同，造成的電荷不平衡必須由金屬陽離子來平衡。n為金屬陽離子的價數(shù)， 若n=1，M的原子數(shù)=Al原子數(shù)；n=2時，M原子數(shù)為Al原子數(shù)的一半。m俗稱硅鋁比硅鋁比；硅鋁比是分子篩的一個重要指標(biāo)，硅鋁比不同，分子篩的性質(zhì)也不同。p為結(jié)構(gòu)中結(jié)晶H2O分子數(shù)目。 分子篩多為結(jié)晶硅鋁酸鹽，其晶胞化學(xué)組成式可表示為：Mx/n(AlO2)x (SiO2)yzH2O 第四節(jié) 沸石分子篩17幾種常見的分子篩的型號、化學(xué)組成及孔徑大小黏土（英語：clay），又作粘土，是顆粒非常小的（2m）可塑的硅酸鋁鹽。除了鋁外，黏土還包含少量鎂、鐵等。黏土一般由硅酸鹽礦物在地球表面風(fēng)化后形成。第六節(jié)第六節(jié) 黏土黏土具有吸附能力的為蒙脫土和海泡石具有膨脹晶格的層狀結(jié)構(gòu)：