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巩义市绿环供水材料厂
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活性炭应用
催化及负载型催化剂
石墨化碳和无定形碳是活性炭晶型的组成部分。由于它们的不饱和键,它们表现出类似于晶体缺陷的功能。由于存在晶体缺陷,活性炭被广泛用作催化剂。同时,由于活性炭具有较大的比表面积和多孔结构,也被广泛用作催化剂载体。
商用活性炭经过伽马射线处理。这个过程可以改变活性炭的表面化学性质而不影响活性炭的物理性质。通过紫外线辐射和模拟太阳辐射研究了活性炭表面化学在光催化中的作用。结果表明,无论是紫外线还是模拟太阳辐射,活性炭都能起到光催化作用。通过测量紫外/活性炭和模拟阳光/活性炭系统中的羟基自由基和超氧阴离子自由基,表明活性炭作为光催化剂和光诱导反应物可以有效消除杂质对反应的影响。体系中的羟基自由基和超氧化物 阴离子自由基的获取量远高于光辐射。这为自由基化学的发展和寻找新的自由基反应提供了新的可能性。
活性污泥厌氧降解过程缓慢。有学者采用颗粒活性炭对活性污泥进行厌氧降解,在活性污泥分解过程中甲烷产率提高了17.4%,同时活性污泥的分解率提高了6.1%。此外,在活性炭表面引入-SO3H对甲基叔戊醚的合成有催化作用。该催化剂制备容易,催化活性高,不易分解,体现了改性活性炭催化剂的巨大应用潜力。研究表明,使用颗粒活性炭支撑臭氧系统,使腐植酸的催化氧化率达到48.1%,为腐植酸的降解提供了一条新途径。使用活性炭负载的氧化铝作为改性活性炭糊电极用于苯酚的电催化氧化,表现出良好的稳定性和重复使用性,同时具有较低的检出限和较宽的检测范围。
临床医学
活性炭因其良好的吸附性能,可用于临床急性胃肠解毒急救。不被胃肠道吸收,无刺激性。可以直接口服。简便;同时,活性炭还用于血液净化和癌症治疗。结直肠癌是一种常见的恶性肿瘤。研究表明,使用纳米活性炭作为示踪剂,可以有效增加结直肠癌患者的淋巴结检测次数。活性炭纤维有两个特点:一是吸附性能;另一种是远红外放射性。将银吸附在活性炭纤维上,用于治疗慢性伤口患者,伤口在接受治疗后数月内无不良反应。有学者以椰壳活性炭为载体负载加替沙星。结果表明其对加替沙星具有较好的负载能力,可作为加替沙星的缓释载体。以扑热息痛和布洛芬为模型药物,以活性炭为药物载体的研究表明,活性炭颗粒表现出非常低的细胞毒性。该研究为活性炭作为无定形药物载体提供了支持。有的学者干脆用高活性颗粒活性炭每天两次直肠注射治疗单纯性慢性肛瘘。结果表明,该治疗方法有效且安全,与其他治疗方法相比,患者更容易接受。慢性肛瘘的治愈提供了新的策略。
用于超级电容器电极
超级电容器主要由电极活性材料、电解液、集流体和隔膜组成。电极材料直接决定了电容器的性能。活性炭比表面积大,气孔发达,易制备等优点成为最早用于超级电容器的碳电极材料。通过对传统活性炭的改性,可以制备新型高性能活性炭电极材料。以聚偏二氯乙烯为前驱体,仅通过碳化制备出比表面积为1200m2·g-1、孔体积为0.48cm3·g-1的多孔碳,未进行其他后处理,其比电容最高为262F·g-1。电极密度约为0.8g·cm-3,体积比电容可达214F·cm-3。它是一种很有前途的超级电容器电极材料。在另一项研究中,将废茶叶碳化,然后用 KOH 活化以制备具有无定形特性的活性炭。它具有多孔结构,比表面积为2245-2184m2·g-1。它用作超级电容器电极,KOH水溶液用作电极。该电解液的比电容高达330F·g-1,充放电2000次后电容略有下降,为初始电容的92%,循环性能良好。如果以荷花粉为碳源和自模板,CO2为活化剂制备活性炭颗粒,则制备的活性炭具有由三维纳米网格骨架构成的多孔中空结构。这种特殊的活性炭用作超级电容器电极,其比电容高达244F·g-1,充放电10000次后电容无衰减。