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丰富的孔结构的活性炭,活性炭的形成具有巨大的比表面积,因此活性炭吸附气体和液体分子的能力,因此活性炭的孔隙结构具有非常重要的影响活性炭的吸附性能。作为一种多孔吸附剂,活性炭本质上是一种无定形材料,由类似石墨的微晶和将它们结合在一起的碳氢化合物组成。固体部分之间的空隙形成孔隙,使活性炭具有其特有的吸附性能。
碳原子具有2s²、2p²两种价电子,化学结合时形成sp、sp²,sp3三种混合轨道。特别是构成活性炭的基本结构单元的结构,是由sp²杂化轨道所形成的、结合角为120°的平面的一种二元格结构。由规则的碳原子基层以这种方式排列而成的三元晶体叫做石墨。然而,虽然形成活性炭孔壁的碳固体被称为石墨微晶,但其二元晶格不采取石墨的规则层结构,形成的是混沌层结构,活性炭内部的碳结构不存在严格意义上的三元规则结构。结晶最初的定义是固体原子的三元空间规则排列结构。活性炭孔壁中的固体不是由纯结晶石墨组成的。一般来说,所有碳基吸附剂都是非石墨化的碳。由于活性炭是一种非晶态固体,其孔隙形成、起源、形状和细孔结构都有很大的不同,因此很难解释非晶态固体碳吸附材料的孔隙。
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