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活性“炭” 背后的改变与被改变

2021年12月16日 09:03:36来源:仪器网

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  【仪器网 材料化工】活性炭是一种经过特殊处理后得到的粉状或粒状多孔无定形炭。这种炭由于微孔结构发达,比表面积和吸附活性大,因此被广泛地运用在污水处理、电极制造、烟气治理等领域,是现代社会中非常重要的一种材料。
 
 
  许多人认识活性炭都是在产品介绍或是相关的科普栏目中,因此会认为其是一种比较“高级”的材料,事实上,活性炭比我们想的要“亲民”许多,是一种生活和生产中经常能够遇到的典型碳材料。这种材料不但好用而且便宜,甚至本身和资源循环利用有非常大的联系。目前,活性炭的主要采用生物质热解制备,原材料可以是椰壳、核桃壳、松子壳等果壳,或是秸秆、木屑、污泥、废弃蔬菜等废弃物。不过,这并不意味着活性炭的制备过程是环保的。事实上生物质热解的过程伴随着比较高的能源消耗,而这个能耗和碳排放有着直接的联系,因此,尽管从资源利用的角度,制备活性炭是非常理想的处理方法之一,但是从环保以及目前的发展状况来看,活性炭产业其实面临着挑战以及发展约束。
 
  不过最近,这种资源利用与环境保护之间的矛盾似乎出现了突破口。在《生物资源技术》刊物上,近期发布了一项科研成果,内容大致为合肥工业大学机械工程学院马培勇副教授研究团队,在生物质热解制备碳材料方面取得了新的进展,研究出了能够在更低能耗下实现生物质制炭的方法。关于这种方法的具体内容,大家可以去查阅一下报告原文或者去看一下针对马培勇教授的采访,我想和大家讨论的,是活性“炭”本身。
 
  前文我们提到过,活性炭其实是一种已经非常普及的碳材料,那么为什么还有那么多学者热衷于寻求活性炭本身或者是制备活性炭方法上的突破呢?这和不同活性炭的特殊功能有着密切联系。例如椰子壳制备的活性炭能够用于蔗糖溶液脱色,相较于二氧化硫脱色更加环保也更加经济;而通过污泥生产活性炭是非常优秀的填充剂和着色料,能够在建材和生产等领域发挥重要作用;而秸秆制备的活性炭则可以用于废水处理中的铜离子收集……而不同材料制备活性炭的过程以及能耗也不同,即便采用新方法,也只能在部分的原材料中使用。因此针对不同的原材料,研究不同的方法,并且保证制备结果能够满足其实际应用的需求就是一件复杂的事。而这些事却潜移默化地关系着发展甚至联系着民生。
 
  活性炭改变我们的生活的同时,它也不断地面对着改变,而这个改变的过程实际上是记录发展,记录着越来越好的明天的过程。
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