煤质柱状活性炭可由许多种含炭物质制成,这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原料。活性炭的制造基本上分为两过程,第一过程包括脱水及炭化,将原料加热,在170至600℃ 的温度下干燥,并使原有的有机物大约80%炭化。第二过程是使炭化物活化,这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的,在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的温度(800至1000℃),以烧除其中所有可分解的物质,由此产生发达的微孔结构及巨大的比表面积,因而具有很强的吸附能力。
活性炭对挥发性有机物与可提取有机物吸附有着较大的差别。挥发性有机物随分子量的增大,其吸附效果越好,而可提取有机物随分子量的减小,其吸附效果越好。这主要是由于挥发性的有机物主要是一些极性比较小的有机物,而可提取的有机物是极性比较大的有机物,活性炭本身可以看作是一个非极性吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质的吸附能力。而且,吸附质分子大小与活性炭呈一定比例时,最有利于吸附。对于极性较小的分子,分子量越大,越有利于吸附。
柱状活性炭用于有毒气体的净化,废气处理,工业和生活用水的净化处理,溶剂回收等方面也比较广泛。
主要结论:活性炭对水体中各种有机物的吸附有非常大的竞争性,其对各种有机物吸附量的大小不仅与有机物的分子结构有关,而且与水体中有机物种类的多寡有关。同时,对于挥发性有机物与可提取有机物,它们在活性炭上的吸附量与分子量的大小关系截然相反。可提取有机物随分子量的增大,其吸附性能减弱;而挥发性有机物随分子量增大起吸附性能亦增大。