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煤质颗粒活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%~80%煤质颗粒活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。这些大孔隙产生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通的孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。影响煤质颗粒活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。煤质颗粒活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。

由于煤焦油的沥青含量高，对煤粉的粘结能力强，因此，我国煤质活性炭工厂大多数采用煤焦油作为粘结剂。杜亚平等采用煤焦油作为石油基颗粒活性炭的粘结剂，与无烟煤混捏，经挤压成型，活化制得机械强度较高、孔发达的颗粒活性炭，可作为净化空气或水用吸附剂。 除了煤质原料，研究者对木质原料及其他原料制备颗粒活性炭也进行了大量研究。夏洪应等以烟杆废弃物为原料，木焦油为复合粘合剂，分别采用水蒸气和二氧化碳活化法制备颗粒活性炭。结果表明，900 ℃活化时，水蒸气法颗粒活性炭呈孔型，BET 比表面积为 1037 m2/g，总孔容积为0.8152 mL/g；二氧化碳法活性炭炭也呈孔型，比表面积为 947.81 m2/g，总孔容为 0.48 mL/g，但得率高于水蒸气法。

活性炭的详细介绍 专家详谈活性炭知识 美国一位水处理专家指出：活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂, 每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其组成物质除了炭元素外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其结构则为炭形成六环物堆积而成。 由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多孔体积及高表面积的特性。 活性炭可由许多种含炭物质制成，这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。其中煤及椰子壳已成为制造活性炭常用的原料。活性炭的制造基本上分为两过程，保证过程包括脱水及炭化，将原料加热，在170至600℃ 的温度下干燥，并使原有的有机物大约80％炭化。第二过程是使炭化物活化，这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的，在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的温度（800至1000℃），以烧除其中所有可分解的物质，由此产生发达的孔结构及巨大的比表面积，因而具有很强的吸附能力。