家用活性炭（空氣凈化材料）

家用活性炭（空氣凈化材料）

家用活性炭 （空氣凈化材料） 次瀏覽 | 2022.08.18 12:02:17 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 家用活性炭空氣凈化材料

家用除味活性炭又稱家用活性炭，為物理吸附原理，在作用過程中，依靠空氣作為媒介，吸附空氣中的有害物質，因此被界定為被動空氣凈化材料。常用的一類空氣凈化材料，主要用來吸附空氣中的微量有毒氣體，氨氣、甲醛、苯類可以對裝修后的異味進行吸附，無污染，無毒、無副作用，可靠放心。

中文名

家用活性炭

英文名

Domestic activated carbon

制造商

專業活性炭生產廠家

用于

廁所異味、冰箱、家具甲醛、防潮

使用周期

8-42個月

品種

柱狀1.5、椰殼顆粒、果殼顆粒

歷史

(1)公元前1550年，埃及又作為醫用的記載;

(2)公元前460~359年，希臘醫生Hippocrate用以治羊癲瘋;

(3)1518~1593年，中國李時珍的本草綱目中提及用于治病

(4)1993年有外用于潰瘍；

(5)1794年，英國有家糖廠用于脫色。

上述例證應用的都是木炭，不是活性炭。

活性炭作為人造材料，使在1900年和1901年才發明的，發明者使Raphael?von?Ostrejko,取得英國專利B.P.14224(1900);英國專利B.P.18040（1900）德國專利Ger.P.136792（1901）。

他發明將金屬氯化物炭化植物源原料或用二氧化碳或水蒸氣與炭化材料反應制造活性炭。1911年在維也納附近的工廠首次用于工業生產，當時產品使粉狀活性炭，商品名使Epomit；同年在荷蘭有Norit上市；1912年在捷克斯洛伐克又Carboraffin出售。（Ger.Pat.290656）。

回顧百年來世界活性炭應用的歷史，不妨粗略劃分為三個階段：

(1)第一階段，從20世紀初到約20世紀20年代為萌芽階段:

(2)第二階段，從約20世紀20年代中期為中期為成長階段;

(3)第三階段，從20世紀中期到20世紀末期為發展階段，發展成為環保大應用階段。

這三個階段可用活性炭應用歷程中兩件歷史性大事。作為劃分的界限。

第一件大事使活性炭防毒面具，在20世紀20年代在第一次世界大戰中的應用。可以次作為劃分活性炭應用歷史的第一階段和第二階段的界限。

活性炭是一種非常優良的吸附劑，它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優質煤等作為原料，通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化學吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質，以達到脫色精制、消毒除臭和去污提純等目的。檢驗標準可按照中國國標GB，或按照其他國家標準，如：美國ASTM，日本JIS，德國DIN標準等。

活性炭在初期主要應用使粉炭在糖業中逐步代替了原來的骨炭。在20世紀20年代的第一次世界大戰中出現的顆粒大量應用于防毒面具。這是工業化學史輝煌的一頁。當時荷蘭的Norit和捷克斯洛伐克、德國=法國=瑞士等國的制造商和批發商曾成立一個聯合公司，說明在歐洲萌芽的活性炭也是廣為看好的新興產業。

通過防毒面具應用的推動，活性炭歷史進入了第二階段，活性炭市場不斷擴大，活性炭的吸附和催化功能在眾多行業的精制、回收、合成上的應用陸續開發，美國等的活性炭廠陸續開設。在20世紀中葉不斷拓展應用面的活性炭，被視為“萬能吸附劑”。

第二件大事是活性炭除臭作用，在20世紀40年代數以百計的自來水廠中采用了活性炭除臭。以此作為劃分活性炭應用歷史的第二階段與第三階段的界限。

1927年美國芝加哥自來水廠發生了廣大居民難以接受的自來水惡臭事故，這是由于原水中的苯酚和消毒用的氯生成異臭所致。德國等地的自來水廠也發生了同樣的事故，這些事故都是用活性炭來解決的。

此后，隨著環境保護日益受到重視，政府法令的日趨嚴格。活性炭不僅在凈水方面，而且在凈氣等方面的用量劇增，使得在20世紀的后半葉，環保產業成為活性炭應用的大戶。由此活性炭歷史進入了第三階段，即發展階段。

我國活性炭在應用歷史簡分為三個階段。

(1)第一階段使20世紀40年代以前，中國制藥工業、化學工業中使用活性炭量大，都用進口貨，例如用Carboraffin牌的活性炭。

(2)第二階段自20世紀50年代初開始，國產活性炭上市。1951年沈陽和撫順的單管爐廠、青島的反射爐悶燒法廠、上好的電熱活化法廠，接著又氯化鋅活化法廠，1958年附件、杭州、廣州、煙臺、東北等地紛紛建廠，1966年太原開創斯列普活化法廠，隨后我過陸續開設數以百計的斯列普爐廠。此外，還有不少的轉爐、粑式爐等工廠。總生產能力從1951年的三五十噸猛增到20世紀80年代的近十萬噸。

生產與應用相互促進，活性炭的應用范圍被迅速開拓。從原來單一的通用炭向多種的專用炭發展，例如凈水炭、糖炭、味精炭、油脂炭、黃金炭、載體炭、藥用炭、針劑炭、試劑炭等等，足見活性炭因國內經濟蒸蒸日上而應用量速增，又因產量擴大、陳本降低而使出口量上升。我國活性炭的應用，不僅在國內市場發展，而且進入了國際市場。

應用

1、電力行業

電廠水質處理及保護——鍋爐裝置；

2、化工行業

化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收、及油脂等脫色、精制、水凈化、及污水處理、無堿脫臭；

3、食品行業

飲料、酒類、味精母液及食品的精制、脫臭；

4、黃金行業

黃金提取、尾液回收；

5、環保行業

用于污水處理、廢氣及有害氣體的治理、凈化；

6、相關行業

香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發污染控制，各種浸漬劑液的制備等。

注意事項

1.使用前要清洗去除粉塵，否則這些黑色的粉塵可能暫時會影響水質的清潔度。但建議不要直接用新鮮的自來水沖洗，因為活性炭的多孔隙一旦吸附大量自來水中的氯以及漂白粉，在隨后放置到過濾器中使用時對水質造成的破壞。[1]

2.活性炭如遇雨淋濕，請晾曬后，待充分曬干后才可以繼續使用。

3.防止與火源直接接觸，以防著火、活性炭再生時避免進氧并再生徹底，再生后必須用蒸汽冷卻降至80℃以下，溫度高，遇氧，活性炭自燃。

技術發展

TiO2+活性炭的相關技術

為了彌補單一吸附技術的缺陷，相關研究人員開發出了以TiO2為主的催化劑和活性炭結合的復合吸附產品。

利用活性炭與光催化劑納米TiO2復合的方法，首先在支撐體表面上粘結活性炭形成吸附層，然后再將納米TiO2負載在活性炭粉末顆粒上形成最外層的光催化層。可以達到以下的特點：

1）合理的幾何形狀支撐體，使凈化比表面積較大和氣流阻力較小。

2）TiO2處于最外層，紫外光直接作用在TiO2光催化劑上，提高利用率。

3）借助活性炭的吸附作用，對空氣中極低濃度的污染物進行快速吸附凈化和表面富集，加快了光催化降解反應的速率，抑制了中間產物的釋放，提高了污染物完全氧化的速率；TiO2的光催化作用促使被活性炭吸附的污染物向TiO2表面遷移，從而實現了活性炭的原位再生，延長使用周期。通常被稱為“協同效應”。

黃彪等在超臨界乙醇條件下制備TiO2光催化劑-活性炭（Sc-TiO2-AC）復合材料，并進行了針對甲醛凈化性能的試驗研究。通過和Sc-TiO2與活性炭的簡單混合物對比，發現：若TiO2與活性炭之間僅為簡單機械混合，兩者是相對獨立，TiO2與吸附劑之間不會產生協同效應，污染物不能在炭表面遷移，因此對于TiO2非但沒有因炭吸附提供其富集的污染物高濃度環境，反而因污染物先被炭吸附而使TiO2周圍環境的污染物濃度更低，造成光催化降解速度低，去除污染物效果差。

又因為污染物不能從炭的表面遷移至TiO2表面由光催化反應過程脫除，因此也就不能實現活性炭原位再生的過程。而復合材料中光催化劑和活性炭可以達到“協同效應”。同時，對300、350、400℃下制備的Sc-TiO2-AC復合材料進行比較，表明在300℃下制備的Sc-TiO2-AC復合材料甲醛去除率最高。

胡將軍等采用溶膠-凝膠法制得的含Fe的TiO2光催化劑，以活性炭纖維作載體，在波長254nm的紫外光下對甲醛進行吸附和光催化氧化，效率較高。同時，TiO2的負載量也影響凈化效率，23.5g活性炭纖維分別負載2.0g、3.5g、4.5gTiO2時，隨著催化劑負載量的增加，曲線上升減退（見圖1），吸附速率變慢。

當催化劑負載于活性炭纖維上時，堵塞了活性炭纖維上相當一部分孔徑，且催化劑粉末的吸附性能不及活性炭纖維，導致整體吸附性能的下降。從圖1還可以看出催化劑為3.5g時獲得了較高的處理率。這可能是因為催化劑負載量較小時光催化劑與甲醛的接觸面積太小，導致氧化的速率比較慢；但負載量較大時卻犧牲了活性炭纖維的吸附性能，同樣也影響了光催化氧化的效率。

1）與靜電場結合使用，將活性炭氈與聚丙烯過濾膜復合，利用鏡像力原理捕集在電場中獲得飽和電量的顆粒污染物。

2）一種不受光源限制的催化技術為核心，組合生物酶技術、等離子技術、負氧離子技術、復合吸附技術等組成的凈化技術，該技術主要對空氣中的有機污染氣體氧化分解，達到清新空氣的目的。

3）生物催化酶與浸漬活性炭結合，分解甲醛等污染物，使活性炭恢復活性。

4）微生物吸附復合技術，工作原理為：有機物被微生物攝取之后，通過代謝活動，一方面被分解、穩定，并提供微生物生命活動中所需的能量；另一方面被轉化，合成新的原生質（或稱細胞質）的組成部分，使微生物自身生長繁殖。微生物凈化空氣具有以下三個主要特性：

a由于微生物形體微小，表面積大，從而可以大量吸附有機物。

b具有很強的分解、氧化有機物的能力。

c適用范圍廣。由于微生物具有代謝類型多樣和生長繁殖快、易變異等特性，可以針對不同的用途，在優選、馴化的基礎上將各具功能的菌提取出來。

發展前景

吸附技術由于技術比較成熟，操作方便，已經有較廣的適用范圍。但是還有很多提升的空間，從上述的發展綜述可以看出，吸附技術還可以從以下幾個方面來提高：

1）活性炭或活性炭纖維可以采用相關技術進行改性，加強其吸附機理的研究，針對不同的污染物，采取相應的措施，并研制對多種氣體污染物都能有良好吸附效果的產品；

2）對于復合技術，應從催化劑與吸附劑的比例、處理條件等方面考慮，更好的發揮其“協同效應”和對氣體污染物的凈化效率；

3）和其他技術如：高壓靜電、負離子等聯合凈化，進行互補，達到凈化的高效率；

4）開發新型吸附產品，使其更好的適應市場的需求；

5）活性炭再生成為研究熱點。

主要用途

活性炭是一種很細小的炭粒有很大的表面積，而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。這種毛細管具有很強的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體（雜質）充分接觸。當這些氣體（雜質）碰到毛細管被吸附，起凈化作用。

1.用于液相吸附類活性炭

自來水，工業用水，電鍍廢水，純凈水，飲料，食品，醫藥用水凈化及電子超純水制備。

蔗糖、木糖、味精、藥品、檸檬酸、化工產品、食品添加劑的脫色、精制和去雜質純化過濾

油脂、油品、汽油、柴油的脫色、除雜、除味、酒類及飲料的凈化、除臭、除雜

精細化工、醫藥化工、生物制藥過程產品提純、精制、脫色、過濾。

環保工程廢水、生活廢水凈化、脫色、脫臭、降COD

2.用于氣相吸附類活性碳

苯、甲苯、二甲苯、丙酮、油氣、CS2等有機溶劑吸附與回收。

香煙過濾嘴、裝修除味、室內空氣凈化（甲醛，苯等的去除），工業用氣的凈化（如CO2、N2等)

石化行業生產、天然氣凈化、脫硫、除臭、廢氣的治理

生化、油漆工業、地下場所、皮革工廠、動物飼養場所的空氣凈化、脫臭。

煙道氣的臭氣吸附、硫化物吸附，汞蒸汽的去除，降低戴奧辛的生成。

3.用于高要求領域活性碳

催化劑及催化劑載體（鈀炭催化劑、釕炭催化劑、銠炭催化劑、鉑炭催化劑），貴重金屬催化劑及合成金剛石、黃金提取。

血液凈化、汽車炭罐、高性能燃料電池、雙電層超級電容器、鋰電池負極材料、貯能材料、軍事、航天等高要求領域。

活性炭是一種很細小的炭粒有很大的表面積，而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。這種毛細管具有很強的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體（雜質）充分接觸。當這些氣體（雜質）碰到毛細管被吸附，起凈化作用。

使用范圍

1、用于新裝修家居清除有害氣體；

2、放在衣櫥、書柜等家具除異味；

3、新車放2袋，舊車放1袋；

4、放在冰箱里；

5、衛生間除臭；

6、放在鞋柜里；

7、用于寵物清潔衛生；

具體使用方法

（1)打開包裝直接放于居室、櫥、柜、抽屜、冰箱、衛生間、汽車和其他需要凈化場所的任意位置即可。

（2)居室按十平方米一包活礦石（500g）的用量使用。

（3)鋪地板時將活性炭小包直接鋪于下方地板下方。

（4)將小包放于鞋內后用塑料袋密封，除臭去濕效果會更佳。

挑選

碘值：碘值是活性炭的一個性能差數，果殼,竹炭,煤制的碘值都在幾百,活性炭原料碘值從800，850，900，950，1000，1100mg/g等多種，吸附能力也不同！成本價格也不同！同碘值的活性炭也只有椰殼的效果最好。

用手掂重量：上面已經介紹過了，要想提高活性炭的吸附性能，只有盡可能多地在活性炭上制造孔隙結構，孔隙越多，活性炭越酥松，相對密度也就會越輕，因此好的活性炭手感上會比較輕，在同等重量包裝的情況下，性能好的活性炭會比劣質活性炭體積大許多。

看氣泡：將一小把活性炭投入水中，由于水的滲透作用，水會逐漸浸入活性炭的孔隙結構中，迫使孔隙中的空氣排出，從而產生一連串的極為細小的氣泡，在水中拉出一條細小的氣泡線，同時會發出絲絲的氣泡聲，十分有趣。這種現象發生得越劇烈，持續時間越長，活性炭的吸附性就越好。

看脫色能力：活性炭吸附能力的另一個表現就是脫色能力，活性炭具有能將有色液體變成淺色或無色的神奇能力，這其實就是因為活性炭吸附了有色液體里的色素分子的原因造成的。正因為活性炭的這種特性，被廣泛應用于制糖工業領域中紅糖變白糖的生產過程中。

取兩只透明杯子，在一只杯子里放入純凈水，然后滴入一滴紅墨水（這里可以用任何一種便于觀察但不改變水的性質的色素都可以，例如藍墨水、打印機彩色墨水，但不能使用墨汁和碳素墨水），攪拌均勻后將一半有色水倒入另一個杯子中留作對比樣。將活性炭放入有色水中，數量應達到水的一半或更多，這樣效果會比較明顯，靜置10―20分鐘后與對比水樣進行對照，在同等條件下，脫色效果越強說明活性炭吸附性越好。

活性炭雖然在外型和用途方面可以有許多品種，但活性炭有一個共同的特性，那就是“吸附性”。活性炭產生吸附性的原因就是因為它有發達的孔隙結構，就象我們所見到的海綿一樣，在同等重量的條件下，海綿比其他物體能吸收更多的水，原因也是因為它具有發達的孔隙結構。但活性炭的這種孔隙結構是肉眼無法看見的，因為他們只有1×10-12mm―10-5mm之間，比一個分子大不了多少。活性炭孔隙發達的程度是難以想象的，若取1克活性炭，將里面所有的孔壁都展開成一個平面，這個面積將達到1000平方米（既比表面積為1000g/m2）影響活性炭吸附性的主要因素就取決于內部孔隙結構的發達程度。

只有具備大量孔徑略大于有毒有害氣體分子直徑的活性炭，才有極強的吸附能力。而要達到這一要求，對活性炭的材料選擇和加工（造孔、活化）要求就極為嚴格。活性炭完全符合氣相吸附，顆粒大小在20-40目，比表面積極大，內部空隙發達，密度小，手感輕，氣泡現象劇烈，同樣重量體積更大，可有效凈化室內空氣。能夠吸附空氣中的有味、有毒及各種有害氣體，特別是對空氣中的甲醛、苯系物、TVOC、CO（一氧化碳）、NH3（氨氧）、O3（臭氧）CL2（氯氣）等有獨特的吸附凈化及催化的能力，廣泛用于裝修污染去除、過慮器和空調等設備中。

木頭、竹子、椰子殼及各種果殼是生產活性炭的原始材料，首先經過低溫、隔氧炭化成為黑色、堅硬、塊狀的木炭、竹炭、椰殼炭。這是初級階段的炭，沒有孔，沒有活性。只有把這些炭化過的木炭、竹炭、椰殼炭再經過900℃-1000℃高溫，蒸汽活化才能成為活性炭。所以，炭化材料與活性炭本質不同。市場上有很多炭化料冒充活性炭，請注意區別。家用活性炭與甲醛清除劑等功能

活性炭防止焦油類物質在使用過程中，應禁止焦油類物質帶入活性炭床，以免堵塞活性炭空隙，使其失去吸附作用。最好有除焦設備凈化氣體。

參考資料