果殼活性炭是活性炭的一種，顧名思義，就要用各種果殼為原材料制成的活性炭。主要作用是對(duì)各種工業(yè)污染氣體進(jìn)行凈化處理，能有效吸附氣體、有機(jī)色素及膠態(tài)物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)和環(huán)保等領(lǐng)域。但是在利用果殼制作為活性炭的過(guò)程中，由于其孔徑分布不均勻，比表面積較小，需要對(duì)其進(jìn)行改性處理，而常用的改性方法為氨水化學(xué)改性。氨水具有較好的還原性，不同濃度的氨水對(duì)果殼活性炭處理效果也不同。下面，哈爾濱液氨小編為大家分析一下氨水濃度對(duì)果殼活性炭有哪些影響吧。

一、氨水濃度對(duì)果殼活性炭表面形貌的影響

在一定范圍內(nèi)，隨著氨水濃度的增加，果殼活性炭表面的腐蝕程度不斷加強(qiáng)，所得到的溝槽結(jié)構(gòu)隨之發(fā)生變化。

改性前，果殼活性炭表面有較多碎屑，部分碎屑直接填充在孔洞里面。

在5%氨水改性后，活性炭表面碎屑明顯減少并發(fā)生內(nèi)凹，出現(xiàn)大量溝槽，這些溝槽里又分布著大量孔洞，這些孔洞是微晶碳被不斷燒失，新舊孔隙頻繁交替的產(chǎn)物，而且分布比較均勻，孔徑約為1.1μm。

當(dāng)氨水濃度提高至10%，改性后的活性炭表面雜質(zhì)進(jìn)步減少，溝槽呈明顯的均勻分布，孔洞邊緣形貌更為清晰，孔徑大小均勻性較5%氨水改性樣品稍差，可以看到“孔中帶孔”的現(xiàn)象，孔洞并不完全通透，里面還有一層孔洞，可明顯增加活性炭的比表面積。

而在15%氨水改性后，活性炭表面形貌及結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變，堿性增強(qiáng)后溝槽遭到更嚴(yán)重的腐蝕，結(jié)構(gòu)幾乎消失，而孔洞則呈均勻分布，孔徑明顯減小，約為0.9μm。

經(jīng)過(guò)20%氨水改性后，內(nèi)凹加深，重新獲得較為完整的溝槽結(jié)構(gòu)，孔洞分布較為均勻，尺寸則進(jìn)步變小，約為0.6μm。

出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因主要是由于氨水對(duì)果殼活性炭表面有一定的腐蝕作用，能腐蝕活性炭表面的孔壁。

氨水

二、氨水濃度對(duì)果殼活性炭微孔結(jié)構(gòu)的影響

在實(shí)際應(yīng)用中，通常是利用活性炭的微孔結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)其吸附功能。因此，對(duì)于改性后的活性炭來(lái)說(shuō)，測(cè)定不同氨水濃度對(duì)果殼活性炭微孔結(jié)構(gòu)的影響尤為重要。

10%濃度的氨水溶液改性后，孔容增至0.077 3 cm'/g，達(dá)到至大。這是因?yàn)楦男院箅S著微晶碳被不斷燒失，新舊孔隙頻繁交替，而微孔的直徑變化并不是很明顯，只是孔洞向內(nèi)凹陷，造成了孔容的增加。并且在氨水濃度為10%時(shí)，活性炭的比表面積達(dá)到至大。

當(dāng)且僅當(dāng)氨水濃度為10%時(shí)，改性后的活性炭表面內(nèi)凹明顯，微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，呈現(xiàn)出“孔中帶孔”的現(xiàn)象，此時(shí)比表面積達(dá)到至大。而在其他濃度下，活性炭表面并未出現(xiàn)這一現(xiàn)象，說(shuō)明10%濃度氨水所形成的“孔中帶孔”結(jié)構(gòu)對(duì)活性炭比表面積有一定的影響。

當(dāng)氨水濃度為5%和15%時(shí)，比表面積較改性前有所下降，因?yàn)樵诎彼疂舛容^低時(shí)，活性炭表面雜質(zhì)減少，而雜質(zhì)本身也具備一定的表面積，并且此時(shí)的活性炭?jī)?nèi)凹不完全，且新的微孔還未完全形成，造成比表面積下降。

在氨水濃度為20%時(shí)，活性炭表面存在明顯大小不一的凹陷，導(dǎo)致比表面積下降。

三、氨水濃度對(duì)果殼活性炭吸附性能的影響

果殼活性炭的吸附性能隨氨水濃度變化而變化。

在改性前，活性炭吸附率為78.81%，在氨水濃度為5%時(shí)，雖然活性炭有內(nèi)凹，但是由于孔洞分布不均，堿性官能團(tuán)增加不明顯，導(dǎo)致吸附效果無(wú)明顯提高，僅為70.09%。

當(dāng)氨水濃度進(jìn)一步提高，改性后的果殼活性炭吸附率比改性前有明顯提高，分別達(dá)到86.91%和86.54%。這是因?yàn)榛钚蕴勘砻姘l(fā)生中和反應(yīng)導(dǎo)致酸性官能團(tuán)降低，親水性降低，而苯酚為疏水性且呈弱酸，在中性條件下表現(xiàn)為帶負(fù)電荷。因此，改性后的活性炭更有利于苯酚吸附。

而當(dāng)氨水濃度增加到20%時(shí)，活性炭對(duì)苯酚的吸附率為84.52%,略微下降。這可能是凹槽寬度增加，導(dǎo)致整個(gè)活性炭表面相比于之前的樣品比表面積下降，從而使苯酚的吸附率有所下降。