沸石与活性炭究竟有什么区别?真实数据告诉你!

2020-08-31 09:37:40 108

众所周知,沸石与活性炭均为多孔隙结构材料,并且在环保、化工等领域都得到广泛应用。但是两者究竟有什么区别?环保性能究竟谁更优秀?这些都是目前大家所关注的热点问题,而今天让我们从三个方面揭秘它们的区别,看看二者的环保性能究竟孰高孰低!

No1.结构特性

活性炭

是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳,其主要成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷。

沸石

是由立体硅氧四面体及立体铝氧四面体由公用的氧原子连接而形成,内部具有很多孔径均匀一致的纳米级孔道(0.3~1.1 nm) 和内比表面积很大的孔洞(500~1000 m2· g- 1) , 因此使其具有强大的吸附性。

由于沸石孔洞排列规则,且分为内比表面积和外比表面积,而活性炭孔洞不仅排列不规则,且仅有内比表面积,因此沸石相较活性炭而言,拥有更大的比表面积,也比活性炭拥有更大的离子吸附容量。

No2.吸附性能比较

吸附水中氨氮性能对比

是一种具有丰富的孔隙结构和巨大比表面积的炭质吸附剂, 对水源中的色、臭味问题以及水体中的 COD 、BOD 、重金属离子、悬浮有机物都有很好的吸附效果。但活性炭为疏水、非极性表面的吸附材料,因此对于大部分极性短链有机物以及大部分极性短链含氧有机物的前体物去除效果很差,所以在污水处理中整体效果一般。

骨架结构由硅( 铝) 氧桥相互连接构成,表面极性强,晶格中有可交换的阳离子,能有效去除水中极性物质和金属离子 。并且与活性炭相比,沸石作为亲水、极性表面的吸附材料,弥补了活性炭的不足之处,其独特、强大的吸附性,也有着明显的去除污染物能力,可有效改善水质,因此广泛应用于人工湿地、污水处理等项目中。

国家环保设计院的研究人员通过试验得出沸石与活性炭相比,前者对于水体中极性的氨氮能够更加有效地吸附处理,并且在持续投加沸石后,前面的沸石材料能够预先吸附去除水体中的有机物和杂质离子 ,为后续沸石的吸附处理提供良好的吸附环境 , 从而大大提高沸石的氨氮吸附能力。

吸附甲醛等有机物性能对比

部分消费者在家装过程中,会选择活性炭来吸附室内家装产生的甲醛、苯、VOC等有害气体,然而其主要以物理吸附为主,吸附能力有限,并且由于活性炭缺乏将污染分子附着在其孔隙内的能力,仍有污染不断地从孔隙逸回到空气中,这极易造成二次污染。

沸石能够利用自身物理催化性能,将甲醛吸附后分解为二氧化碳和水,并且其自身释放的负离子能够永久性自发电极活性炭吸附是什么变化,产生负离子与空气中的水分子结合形成负氧离子。负氧离子不仅可以快速将甲醛分解为二氧化碳和水,还可起到明显的室内空气净化效果。 另外,沸石中的K+、Na+、Ca2+等阳离子,与结晶格架的结合并不紧密,具有在水溶液中与其他阳离子进行可逆交换的性质,极易与周围的阳离子发生交换作用,可以有效吸附室内空间中游离的甲醛、苯、氨气等有害气体。

通过对活性炭与沸石两种材料对甲醛等有机污染的吸附试验结果可知,沸石吸附甲醛等有机污染物的性能远超活性炭。

NO3.环保性能比较

是一种耗费资源的材料活性炭吸附是什么变化,其包括由木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤等资源烧制而成,除了本身会损耗资源外,还会在烧制过程中产生大量的废气造成环境污染问题。并且根据国家政策可知,一些VOCs废活性炭属于HW49其他废物900-041-49的描述“含有或沾染毒性、感染性危险废物的过滤吸附介质”,被认定为危险废物。

是源自自然界中火山熔岩喷发后流入到特定的湖水或海水中,经亿年沉积,地壳变动所形成的不可再生资源,在开采过程中多是整装露天矿,对环境造成的影响微乎及微。同时,其自身具有强大的环保特性,目前在国际科研领域中已被应用于全产业链(1986年,前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏事件;2011年,日本福岛核电站核泄漏事件,均大面积使用沸石进行治理吸收核辐射物质),因此被欧美等发达国家称为是“生命之石,活力之石”。

综上试验结果可知:

沸石的吸附性能及环保性能远超活性炭

沸石作为具有优良性能的环保新材料,目前已在绿色建材、水处理、土壤修复、日用快消、石油化工、军工能源等多个领域得到广泛应用,并且表现出明显的优越性。未来,国投盛世亦将继续深入在沸石领域的开发研究,进一步挖掘与提高沸石的吸附能力和离子交换能力,拓展沸石在各个领域的环保价值。

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