蜂窩活性炭的結(jié)構(gòu)特征有哪些？

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在眾多的活性炭產(chǎn)品中，蜂窩活性炭具有其突出的優(yōu)點(diǎn)：首先，蜂窩活性炭包含了活性炭原有的優(yōu)點(diǎn)，例如：比表面積大、表面化學(xué)官能團(tuán)穩(wěn)定、抗酸堿腐蝕性、疏水性等；其次，由于自身獨(dú)特的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，使其具有開孔率高、幾何表面積更大、擴(kuò)散路程短、耐磨損等新優(yōu)點(diǎn)。

在其眾多的優(yōu)點(diǎn)中，較大優(yōu)點(diǎn)莫過于壓力損失小，在同樣條件下，蜂窩活性炭的阻力僅為同比顆粒活性炭的1/10左右。

蜂窩活性炭的結(jié)構(gòu)特征有以下幾點(diǎn)：

按制備過程的差異可將蜂窩活性炭分為兩種結(jié)構(gòu)類型：整體式蜂窩結(jié)構(gòu)和涂層式蜂窩結(jié)構(gòu)。

整體式蜂窩結(jié)構(gòu)在蜂窩結(jié)構(gòu)形成期間添加炭或炭前驅(qū)體，雖然單位體積的蜂窩結(jié)構(gòu)含炭量較高，但其機(jī)械性能差，一旦結(jié)構(gòu)被損害，重建反應(yīng)器的費(fèi)用昂貴。因此，確保整體式蜂窩結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度顯得尤為重要。

涂層式蜂窩結(jié)構(gòu)由蜂窩結(jié)構(gòu)和涂在載體上的炭層組成，這種結(jié)構(gòu)使其單位體積的蜂窩結(jié)構(gòu)含炭量比整體結(jié)構(gòu)要低，但機(jī)械特性強(qiáng)。對涂層蜂窩結(jié)構(gòu)來說，其主要缺點(diǎn)是涂層成片脫落，因?yàn)橥繉映善撀鋾?huì)造成活性炭材料減少且對上流式裝置有害；因此，能否使涂層牢固地粘附在塊狀結(jié)構(gòu)上是防止涂層成片脫落的關(guān)鍵。

通常的蜂窩活性炭主要有圓柱形、橢圓柱形和長方體三種外形，它們含有正方形、圓形、六邊形或三角形的通道，具有較大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)部具有平行的直通通道，其直通孔道具有的大小和表面特性使其動(dòng)量、質(zhì)量和熱量的傳遞特性在各個(gè)通道內(nèi)完全一致，這就避免了固定床中顆粒催化劑隨意性堆積而造成流體不均勻和產(chǎn)生熱點(diǎn)現(xiàn)象的可能性。

蜂窩活性炭結(jié)構(gòu)主要有三個(gè)幾何特征參數(shù)：通道或腔胞的形狀、通道的尺寸以及壁厚。其他特征參數(shù)如胞密度（單位表面積的胞個(gè)數(shù)）、幾何表面積和孔隙率，都可由前面三個(gè)參數(shù)計(jì)算得到。典型的通道尺寸為0.8-2mm，壁厚為70-250μm。

蜂窩活性炭作為一種新型的活性炭產(chǎn)品，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，從強(qiáng)度、形狀以及成本等方面都有了很大地改進(jìn)。蜂窩活性炭將活性炭和蜂窩狀結(jié)構(gòu)各自的特點(diǎn)整合于一體，使其在氣體凈化、儲(chǔ)存以及催化載體等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。但是目前國外對蜂窩活性炭的研究比較多，而國內(nèi)相對較少，隨著人們對其結(jié)構(gòu)和性能不斷深入的認(rèn)識(shí)和研究，蜂窩活性炭將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。