活性炭孔隙结构详解

每每一克活性炭就可具有超过500㎡的表面积，达到1500㎡的表面积都是非常常见的。活性炭中的碳气凝胶虽然更加昂贵，但它具有更高的表面积，并且它一般都应用于许多的特殊领域。

当我们在电子显微镜下，可以清楚的看出活性炭的高表面积结构。单个粒子是很复杂的，有不同的孔隙度；它可能存在许多区域，其中石墨类材料的平坦表面彼此平行的地方，彼此分开仅几纳米左右就许多的孔隙。这些微孔实现了吸附效果发生的极好条件，因为吸附材料可以同时与许多表面相互作用。吸附行为的测试通常在77K的高真空下用氮气进行，但是在日常条件下，活性炭通过从其环境吸附从100℃（212°F）的蒸汽中吸收液体水完全能够产生等同物，和大气的1 / 10,000的压力。

詹姆斯·杜瓦，这位科学家就是杜瓦（真空瓶）命名，花了很多时间研究活性炭和发表了一篇关于对气体的吸附能力。在这篇文章中，他发现冷却到液氮温度下碳可以吸附大量的空气，然而大量的人只能回忆起碳重新加热和椰碳比的影响。他以氧气为例，其中活性炭通常吸附在标准条件下的大气浓度（21%），但如果碳首先冷却到低温，则释放出超过80%的氧气。

物理上，活性炭结合材料由范德瓦尔斯力或伦敦色散力。

活性炭不能与某些化学品很好地结合，其中包括醇，二醇，强酸和碱，金属和大多数的无机物，如锂，钠，铁，铅，砷，氟和硼酸。

活性炭有很好地吸附碘值。碘容量，mg / g（ASTM D28标准方法试验）可用作总表面积的标识。

一氧化碳这种气体不能很好地被活性炭吸附。这对于把活性炭用在过滤器中用的呼吸器、通风橱或其它气体控制系统的那些人应该特别注意，因为气体不容易被对人体器官所感知到，而且会对人体造成代谢和神经性的中毒。

活性炭可以用作各种化学品的应用的基质，以改善某些无机（和有问题的有机）化合物如硫化氢（H 2 S），氨（NH 3），甲醛（HCOH），汞（Hg）和放射性碘-131（131I）。该性质被称为化学吸附。