Активированный угольОн состоит из трех частей: графитовых микрокристаллов, одноплоского сетчатого углерода и аморфного углерода, из которых графитовые микрокристаллы являются основной частью активированного угля. Микрокристаллическая структура активированного угля отличается от микрокристаллической структуры графита, интервал между слоями микрокристаллической структуры составляет от 0,34 до 0,35 нм с большим разрывом. Даже температура до 2000 ° C и выше трудно преобразовать в графит, эта микрокристаллическая структура называется не - графитовым микрокристаллом, подавляющее большинство активированного угля относится к неграфитовым структурам. Микрокристаллическое расположение графитовых структур является более регулярным и может быть преобразовано в графит после обработки. Неграфитовидная микрокристаллическая структура позволяет активированному углю иметь развитую пористую структуру, которая может быть представлена распределением апертуры. Диапазон отверстий активированного угля очень широк, от менее 1 нм до нескольких тысяч нм. Некоторые ученые предлагают разделить отверстия активированного угля на три категории: отверстие менее 2 нм для микроотверстий, отверстие от 2 до 50 нм для средних отверстий и отверстие более 50 нм для больших отверстий.

На долю микропористости в активированном угле приходится более 95% площади поверхности активированного угля, что в значительной степени определяет адсорбционную способность активированного угля. Площадь поверхности среднего отношения отверстия составляет около 5% от площади поверхности активного угля и является адсорбционным положением более крупных молекул, которые не могут войти в микропоры, создавая капиллярную конденсацию при более высоком относительном давлении. Площадь поверхности с большим коэффициентом отверстия обычно не превышает 0,5 м2 / г, и это просто канал, через который молекулы адсорбента достигают микроотверстий и средних отверстий, что мало влияет на процесс адсорбции.

Обычно это пористый аморфный уголь с высокой адсорбционной способностью в виде порошка или зерна. Твердый углерод (например, уголь, древесина, твёрдая корка, ядро, смола и т. Д.) карбонизируется при высокой температуре 600 - 900 °С в условиях изоляции воздуха, а затем окисляется и активируется воздухом, углекислым газом, водяным паром или смесью этих трех газов при температуре 400 - 900 °С.

Карбонизация приводит к испарению веществ, отличных от углерода, и окислительная активация может дополнительно удалить остаточные летучие вещества, создать новые и расширить первоначальные пористости, улучшить структуру микропористости и повысить активность. При низкой температуре (400°C) активированный уголь называется L - углем, а активированный при высокой температуре (900°C) уголь называется H - углем. H - уголь должен охлаждаться в инертной атмосфере, иначе он превратится в L - уголь. Адсорбционные свойства активированного угля связаны с химическими свойствами газа при окислительной активации и его концентрацией, температурой активации, степенью активации, составом неорганических веществ в активированном угле и их содержанием, в основном в зависимости от свойств активированного газа и температуры активации.

Содержание угля, удельная площадь поверхности, содержание золы и pH водной суспензии увеличиваются с повышением температуры активации. Чем выше температура активации, тем полнее улетучивается остаточное летучее вещество, тем более развита структура микропористости, тем больше площадь поверхности и адсорбционная активность.

Состав золы и ее содержание в активированном угле оказывают большое влияние на адсорбционную активность угля. Зола состоит в основном из K2O, Na2O, CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5, SO3, Cl и т. Д., Содержание золы связано с сырьем для получения активированного угля, а содержание золы в угле увеличивается с удалением летучих веществ в угле.

По состоянию на 2007 год годовой объем производства активированного угля достиг 900 kt, из которых активированный уголь на основе угля (масса) составляет более 2 / 3 от общего объема производства;