21世纪,活性炭的应用领域不断扩大,深加工活性炭和活性炭的市场需求不断增加。人们已经将活性炭的应用从环保、能源和催化剂扩展到储气、化学分离、分析传感器和生物体,从而为活性炭的开发和制备提供了新的增长点。特种活性炭,如高比表面积炭、高苯炭、纤维炭、脱硫炭等,发展迅速,已经渗透到航天、电子、通信、能源、生物工程、生命科学等领域和部门。
1、功能性活性炭
活性炭是国民经济发展和国防建设的重要功能材料。活性炭可用于气相吸附、液相吸附、电子材料、医疗等多个方面,可作为催化剂和催化剂载体。近年来,随着环保、新能源等行业的快速发展,功能性活性炭的市场需求激增。我国活性炭生产企业众多,但多为小规模生产,生产的活性炭技术含量低。传统企业需要响应市场需求,增加R&D投资,提高活性炭质量。
2、气相吸附应用
活性炭气相吸附的应用主要包括工业废气的处理和净化、生活空气的净化、油气的回收和有毒气体的保护。如果去除室内空气污染物,活性炭对室内甲醛气体有很好的去除效率。
活性炭广泛应用于烟气脱硫、脱硝、吸附去除挥发酚、吸附挥发性有机化合物(VOC)和放射性气体。活性炭也可用于空气分离富氧;储存氢气/甲烷;除了储存能源和气体外,美国、德国等发达国家还开发了一种基于活性炭的新型织物,具有多种再生功能,并应用于制造飞行服、抗皱内衣等多种特殊服装。
3、液相吸附应用
活性炭液相吸附的应用主要利用活性炭强大的吸附性能,包括制药、化工、水处理、贵金属回收等。如活性炭用于移动水处理系统、重油脱色除臭、金属离子吸附、制药过程选择性吸附等。特殊活性炭可以脱色柠檬酸、柠檬酸钠和柠檬酸钾溶液。活性炭在环保中的应用是不可替代的,其中一个原因是它能有效处理难以生物降解的有机污染物,同时对重金属离子和氰化物有很好的去除作用,但很少单独用活性炭处理含氰废水。活性炭常用于大规模活性余氯去除工艺。目前,我国只对自来水厂和城市污水处理厂加氯处理后的水质进行了研究和工程应用。