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    木质活性炭与煤质活性炭性能差异的本质原因

    活性炭厂实践表明，果壳、椰壳类的原料所生产的活性炭，孔隙均匀，硬度高，抗磨性好，微孔容积极大，比表面积高达1500/g以上。而且对于木质原料，无论是化学活化工艺还是水蒸气活化方法，均匀得到高吸附性能的微孔炭。而煤质活性炭中，除了极少以泥炭(结构上与木质原料相似)为原料制备的活性炭具有较高的比表面积外，煤质活性炭的吸附性能普遍低于木质活性炭。

    造成这种差别的原因首先是煤和木质原料在结构上的差异。随变质程度的不同，从褐煤到无烟煤，含有由少到多的芳环数，结构越来越致密、有序，尤其是高质程度的无烟煤，结构序理大大增加，已接近三度空间的有序结构。木质原料主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，结构上含有较多的氧，如纤维素分子的重复单元中含有相当于5个水分子的H和0，远远不是石墨结构，甚至连石墨的基本结构—芳环尚未形成。

    木质原料和煤在炭化过程中的差别更强化了它们在结构上、进而在活性炭产品吸附性能上的差别。

    如前所述，煤炭化时一般形成液相，有利于中间相的生成和发育，使微晶的择优取向成为可能，易于生成易石墨化、各向异性的炭素前驱体，这就决定了以后的生成的活性炭性能低劣。无烟煤尽管在炭化时不生成液相，但在炭化前就已是各向异性的结构，因此炭化后呈易石墨化结构也是意料之中的。

    木质原料的炭化是典型的固相炭化，炭化料可保持原料的无定形结构特征，生成各向同性的难石墨化的炭素前驱体。

    先科技术员和工程师等人研究了纤维素的炭化过程，该过程中的化学转化经历了四个阶段:

    (1)物理吸附水脱除阶段(25一1500℃)

    (2)分子结构的变化不是在分子间进行。

    (3)通过自由基反应，纤维素环脱水(150一2400℃ )(且脱水基本是在分子内而，酉己糖热裂解，伴随C-。和C-C键断裂，产生C0, COZ ,和四碳原子基团等(240一400℃以上)。

    (4)芳构化并形成基本微晶(400℃以上)。

    X射线分析表明，在炭化的第二阶段以前，纤维素的基本结构维持不变，而从第三阶段以后，就已表现出完全无定形的结构。

    半纤维素、木质素也是木质原料的主要成分，它们和纤维素一样，在分子结构内结合有氧原子，炭化时也不软化，经固相炭化后生成以无定形炭结构为主的炭化物。

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