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活性炭是一種主要由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)的一類(lèi)微晶質(zhì)碳素材料?；钚蕴坎牧现杏写罅咳庋劭床灰?jiàn)的微孔，1克活性炭材料中微孔，將其展開(kāi)后表面積可高達(dá)800－1500平方米，特殊用途的更高。也就是說(shuō)，在一個(gè)米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內(nèi)表面積可能相當(dāng)于一個(gè)客廳面積的大小。正是這些高度發(fā)達(dá)，如人體毛細(xì)管般的孔隙結(jié)構(gòu)，使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能?；钚蕴款w粒的大小對(duì)吸附能力也有影響。一般來(lái)說(shuō)，活性炭顆粒越小，過(guò)濾面積就越大。所以，粉末活性炭總面積大，吸附效更佳，但粉末狀的活性炭很容易隨水溢出，難以控制，很少采用。顆粒狀的活性炭因顆粒成形不易流動(dòng)，水中有機(jī)物等雜質(zhì)在活性炭過(guò)濾層中也不易阻塞，其吸附能力強(qiáng)，攜帶更換方便。活性炭的吸附能力和與水接觸的時(shí)間成正比，接觸時(shí)間越長(zhǎng)，過(guò)濾后的水質(zhì)越佳。注意：過(guò)濾的水應(yīng)緩慢地流出過(guò)濾層。新的活性炭在頭一次使用前應(yīng)洗滌潔凈，否則有墨黑色水流出?；钚蕴渴褂?～3個(gè)月后，如果過(guò)濾效果下降就應(yīng)調(diào)換新的活性炭。

顆料活性炭又分為下列幾種。

顆料活性炭又分為下列幾種。

Ⅰ不定型顆料活性炭

不定型顆料活性炭一般由顆料狀原料經(jīng)炭化、活化，然后破碎篩分至需要粒度制成，也可以用粉狀活性炭加入適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑經(jīng)適當(dāng)加工而成。

Ⅱ圓柱形活性炭

圓柱形活性炭又稱(chēng)柱狀炭，一般由粉狀原料和粘結(jié)劑經(jīng)混捏、擠壓成型再經(jīng)炭化、活化等工序制成。也可以用粉狀活性炭加粘結(jié)劑擠壓成型。柱狀炭又有實(shí)心和中空之分，中空柱狀炭是柱狀炭?jī)?nèi)有人造的一個(gè)或若干個(gè)有規(guī)則的小孔。

Ⅲ球形活性炭

球形活性炭，顧名思義是圓球形的活性炭，它的制取方法與柱狀炭類(lèi)似，但有成球過(guò)程。也可以用液態(tài)含碳原料經(jīng)噴霧造粒、氧化、炭化、活化制成，還可以用粉狀活性炭加粘結(jié)劑成球加工而成。球形活性炭也有實(shí)心和空心球形活性炭之分。

其他形狀的活性炭

除了粉狀活性炭和顆?；钚蕴?jī)纱箢?lèi)外，還有其他形狀的，如活性炭纖維、活性炭纖維毯、活性炭布、蜂窩狀活性炭、活性炭板等等。

活性炭微觀結(jié)構(gòu)對(duì)玉米朊脫色效果的影響

玉米朊是玉米的主要儲(chǔ)藏蛋白，具有良好的耐水耐油性、阻氧性、可成膜性、生物相容性，被視為理想的鮮食保鮮以及糖果和藥片的包壁材料。目前，商業(yè)玉米朊的制備常采用有機(jī)溶液浸提法，該方法在獲得玉米朊的同時(shí)會(huì)使玉米黃粉中的色素和異味物質(zhì)溶出，導(dǎo)致玉米朊呈現(xiàn)黃色，影響包壁時(shí)的透明度和色澤，限制其在食品和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，對(duì)玉米朊的脫色處理十分必要。

1.活性炭的靜態(tài)吸附效果分析

經(jīng)ACP脫色后的色素吸附率和玉米朊的損失率分別為77.31%和24.80%，而ACD的色素吸附率和玉米朊損失率分別為67.27%和26.12%。由此可知，ACP的脫色效果要優(yōu)于ACD。以ACD為吸附劑，玉米朊復(fù)溶溶液和萃取液為吸附對(duì)象時(shí)，經(jīng)活性炭脫色后，兩種吸附對(duì)象玉米朊中的色素含量分別為6.560×10-2μg/mg和6.620×10-2μg/mg，無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。因此，玉米朊生產(chǎn)企業(yè)可對(duì)玉米朊萃取液直接進(jìn)行脫色處理。

2.活性炭的結(jié)構(gòu)表征

ACD顆粒塊狀較多，顆粒大小比較集中；ACP顆粒桿狀較多，這可能增加脫色后活性炭分離的難度。ACD和ACP表面均含有豐富的孔結(jié)構(gòu)。ACP結(jié)構(gòu)向活性炭?jī)?nèi)部延伸，表面呈現(xiàn)蜂巢狀，屬中空結(jié)構(gòu)；ACD顆粒表面有褶皺和凹陷現(xiàn)象，但孔結(jié)構(gòu)不明顯。這些現(xiàn)象可能表明ACP比表面積更大，吸附能力更強(qiáng)。通過(guò)掃描電子顯微鏡圖可大致了解兩種活性炭的表面形貌及孔數(shù)量的多少，但無(wú)法辨別出活性炭的中孔和微孔。

2.2孔隙結(jié)構(gòu)分析

ACD和ACP對(duì)氮?dú)獾奈?脫附等溫線呈閉環(huán)形，高壓范圍內(nèi)出現(xiàn)明顯的滯后環(huán)。說(shuō)明ACD和ACP對(duì)氮?dú)獾奈?脫附等溫線屬于Ⅱ型等溫線，且兩種活性炭中存在大量的中孔結(jié)構(gòu)，因此，ACD和ACP的孔結(jié)構(gòu)為微孔和中孔混合結(jié)構(gòu)。ACP具有較高的總比表面積（大于1400m2/g）和總孔容積（大于1.3cm3/g），微孔和中孔容積占總?cè)莘e總量30%和70%左右，微孔表面積占總表面積的一半以上，表明ACP的微孔和中孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，因此具有較強(qiáng)的吸附性能。ACD的比表面積僅為ACP的1/2左右，但脫色效果僅略遜于ACP，說(shuō)明活性炭表面積大小和孔隙的分布情況不能單一的用來(lái)判定活性炭對(duì)玉米朊的脫色效果。