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活性炭介电常数与吸附性能的关系
文章作者：韩研网络部 更新时间：2019-5-17 15:41:23

　　活性炭拥有优秀的吸附能力，是由于各种不同原料与不同工艺而导致活性炭内部的孔结构和大的比表面积，使其成为理想的介质，用于吸附杂质和纯化两种水溶液或者各种废气处理。为了回收和保护有限的资源，用过的活性炭需要重新活化。用于再生活性炭微波热处理比其他处理方法更好，更节能地再生活性炭。特别是在微波加热工业中，介电常数是一个关键参数。本文介绍介电常数与活性炭孔隙体积与吸附性能之间的关系。

　　使用不同加热机制对再生苯酚解吸后活性炭的影响。与用传统电炉再生相比，微波装置的再生时间大大缩短。同时，使用微波装置的再生活性炭的多孔结构比使用传统电炉更好。然而，评估所产生的活性炭吸附性能的常规表征方法是耗时的。通常需要几十个小时才能完成测试。这次我们建立了介电常数与活性炭孔容之间的关系。大量研究表明，无论是孔体积或孔结构，特别是孔径分布都是用于活性炭重要的吸附剂性质。与微波测定方法在复介电常数，例如谐振腔法，摄动法，透射和反射的方法来获得活性炭的复介电常数的数据。将其应用于表征固体的复介电常数。逐步应用如下所示(图1)的方法两次。

　　图1:用于导出介电常数和活性炭孔隙体积之间关系的示意图。

　　活性炭复介电常数的测量

　　介质理论最初是通过忽略散射体的偶极特性的密度波动而得出的，是常用来表征介质的复介电常数。一般来说，测量系统由两部分组成：

　　1：金属罐腔和随附的开放式同轴探针经过精心设计。罐子是精确制造的固定尺寸。因此，当用活性炭填充罐时，活性炭体积与罐的体积相同。

　　2：使用矢量网络分析仪测量散射参数的幅度和相位�；诜聪虼プ魑诵乃惴�，推断活性炭的复介电常数非常方便。

　　基本物理系数的测量堆质量和颗粒密度：任意挑选一些活性炭。每个活性炭颗粒的质量和几何尺寸分别通过电子天平和游标卡尺测定。该数据用于计算每种活性炭的质量和体积的算术平均值。最后，将活性炭除以体积，以获得密度。

　　孔体积的表征：使用自动表面积和孔分析仪测定孔体积。使用氮等温吸附通过静态容量法计算活性炭孔体积。

　　在图2中，可以清楚地看到活性炭A和B的性质很好地拟合得到的曲线，而其他样品的性质与曲线有相当大的偏移。这表明微波处理对活性炭的结构有显着影响，使得经典模型不再适合描述其介电常数。这是合理的，因为模型A和模型B中的推导都没有考虑微波因素。

　　图2：介电常数之间的理论和实验比较介电常数和活性炭孔隙体积。

　　本文研究了复介电常数与活性炭孔容之间的关系。分别在不同的等效模型中建立了两个量化表达式。引入了精心设计的谐振腔和伴随的开放式同轴探头来测量活性炭的复介电常数。自动表面积和孔分析仪也用于进行BET测试以获得活性炭的孔体积。两个表达式得到的结果非常相似。同时，理论结果与实验结果一致。此外，结果表明微波处理对活性炭结构有很大影响，

　　该研究为连接复介电常数和活性炭孔容提供了桥梁。此外，它能辅助活性炭达到快速表征提供了一种方便的方法。在未来的研究中，我们将尝试在推导过程中考虑微波因子，并研究活性炭d介电常数和孔径分布或不同吸收性(孔隙率)之间的关系。

文章标签：椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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