木质活性炭的活化工艺及化学品应用？ ¹

木质活性炭是利用优质的薪材、木屑、木块、椰壳、果壳等原材料制造而成。根据木质活性炭国家标准（GB/T13803.2-1999），采用氯化锌法、磷酸法、物理法等工艺进行加工生产。活化是制造木质活性炭的关键工艺。下面探讨木质活性炭的活化工艺以及所需化学品。

1、化学品活化法

①氯化锌活化法

使用氯化锌作为活化剂。将氯化锌浓溶液与泥炭或锯屑混合，经过干燥和加热处理，最终通过酸冼和水洗回收锌盐。有时还会进行水蒸气活化，以增加木质活性炭的细孔。氯化锌活化的木质活性炭具有较多的大孔。虽然这是一种有效且简单的方法，但由于锌化合物的环境污染问题，其应用逐渐减少。

②磷酸活化法

使用磷酸作为活化剂。炭化或未炭化的含碳物料作为起始原料。例如，将细碎的锯屑与磷酸混合成浆状，在干燥和加热处理后，提取回收磷酸。有时还会采用磷酸和水蒸气联合活化法。与氯化锌法相比，磷酸活化法制得的木质活性炭通常具有更细的细孔。

③氢氧化钾活化法

使用氢氧化钾作为活化剂。将含碳原料与熔融的无水氢氧化钾处理，产生剧烈反应，形成高度多孔的木质活性炭，比表面积可高达3000m2/g。

④其他化学品活化法

硫酸、硫化钾、氯化铝、氯化铵、硼酸盐、硼酸、氯化钙、氢氧化钙、氯气、氯化氢、铁盐、镍盐、硝酸、亚硝气、五氧化二磷、金属钾、高锰酸钾、金属钠、氧化钠和二氧化硫等化学品均可用于木质活性炭的活化工艺。

2、物理法-气体活化法

使用水蒸气、二氧化碳或二者的混合气体作为活化剂，在高温下对含碳物料进行碳的氧化反应，制得具有发达细孔结构的木质活性炭。需要注意的是，由于氧和碳的反应是放热反应，而水蒸气和二氧化碳的反应是吸热反应，因此在活化过程中需要控制反应温度，避免局部过热和不均匀活化。氧或空气不宜作为活化剂。有时可以使用空气和水蒸气的混合气体，利用碳的燃烧作为热源。多数情况下，使用烟道气和水蒸气的混合气体进行活化，尽管少量氧气不可避免地混入，但会使木质活性炭具有更多的孔隙。含氧气体中的氧与碳的反应速度是二氧化碳的百倍，并且由于钾盐的存在而加速反应，因此含钾的原料在含氧气体中容易发生失控的燃烧而不是活化。