關(guān)于椰殼活性炭顆粒亞微觀結(jié)構(gòu)
2024-8-28 8:26:59 點(diǎn)擊:
關(guān)于椰殼活性炭顆粒亞微觀結(jié)構(gòu)
椰殼活性炭顆粒亞微觀結(jié)構(gòu)
原子排列整齊的碳微晶化學(xué)活性較低,在活化過程中不易被活化,因而可以較少被觸動(dòng);亦即可較多地保留其原有的強(qiáng)度。而被它們包在其中的,由木質(zhì)素、半纖維素、類脂物、蛋白質(zhì)、果膠等轉(zhuǎn)化形成的炭則較易被活化,這就形成了在細(xì)強(qiáng)固的腔狀外殼連續(xù)體所支撐包嵌著的無數(shù)高度活化的核心。眾多的這種復(fù)合單元組成了一個(gè)體系,這就是強(qiáng)度活性兼?zhèn)涞囊瑲せ钚蕴款w粒。
目前在工業(yè)規(guī)模上,最優(yōu)質(zhì)的粒狀活性炭始終來自于椰殼原料,經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn),對(duì)亞微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)竟然就是椰殼制活性炭展示在我們面前的最重要仿生學(xué)啟示。
椰殼的亞微觀結(jié)構(gòu)源于它的細(xì)胞組織狀況。同一切植物體一樣,它是由無數(shù)大小為幾十微米的植物細(xì)胞緊密堆積而成的。其最致密部分為細(xì)胞壁,椰殼中的細(xì)胞壁比一般木質(zhì)細(xì)胞壁要厚些,一般木質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞壁只占活細(xì)胞體積的8%左右,而在椰殼中它高達(dá)14%左右。然而,這還不是椰殼活性炭強(qiáng)度特高的最主要關(guān)鍵,此細(xì)胞壁是由多層交疊的微纖維構(gòu)成;各層中的微纖維按照相互垂直的方向排列,層復(fù)一層,多層相疊,猶如木膠合板的結(jié)構(gòu),這就增加了強(qiáng)度。這些微纖維的直徑多為0.02μm,長度為幾個(gè)微米,而且它具有很高的抗拉強(qiáng)度,經(jīng)測,可高達(dá)100kg/mm2,而一般碳素鋼的相應(yīng)值僅為40kg/mm2。這種高抗拉性源于它很高的密度及分子排列的高度取向性。有人通過X-射線衍射法證實(shí)了這種高取向性。這種分子取向性在適宜的升溫條件下可轉(zhuǎn)化為碳原子排列的取向性,形成類似于碳纖維的高強(qiáng)度特性。
椰殼活性炭顆粒亞微觀結(jié)構(gòu)
原子排列整齊的碳微晶化學(xué)活性較低,在活化過程中不易被活化,因而可以較少被觸動(dòng);亦即可較多地保留其原有的強(qiáng)度。而被它們包在其中的,由木質(zhì)素、半纖維素、類脂物、蛋白質(zhì)、果膠等轉(zhuǎn)化形成的炭則較易被活化,這就形成了在細(xì)強(qiáng)固的腔狀外殼連續(xù)體所支撐包嵌著的無數(shù)高度活化的核心。眾多的這種復(fù)合單元組成了一個(gè)體系,這就是強(qiáng)度活性兼?zhèn)涞囊瑲せ钚蕴款w粒。
目前在工業(yè)規(guī)模上,最優(yōu)質(zhì)的粒狀活性炭始終來自于椰殼原料,經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn),對(duì)亞微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)竟然就是椰殼制活性炭展示在我們面前的最重要仿生學(xué)啟示。
椰殼的亞微觀結(jié)構(gòu)源于它的細(xì)胞組織狀況。同一切植物體一樣,它是由無數(shù)大小為幾十微米的植物細(xì)胞緊密堆積而成的。其最致密部分為細(xì)胞壁,椰殼中的細(xì)胞壁比一般木質(zhì)細(xì)胞壁要厚些,一般木質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞壁只占活細(xì)胞體積的8%左右,而在椰殼中它高達(dá)14%左右。然而,這還不是椰殼活性炭強(qiáng)度特高的最主要關(guān)鍵,此細(xì)胞壁是由多層交疊的微纖維構(gòu)成;各層中的微纖維按照相互垂直的方向排列,層復(fù)一層,多層相疊,猶如木膠合板的結(jié)構(gòu),這就增加了強(qiáng)度。這些微纖維的直徑多為0.02μm,長度為幾個(gè)微米,而且它具有很高的抗拉強(qiáng)度,經(jīng)測,可高達(dá)100kg/mm2,而一般碳素鋼的相應(yīng)值僅為40kg/mm2。這種高抗拉性源于它很高的密度及分子排列的高度取向性。有人通過X-射線衍射法證實(shí)了這種高取向性。這種分子取向性在適宜的升溫條件下可轉(zhuǎn)化為碳原子排列的取向性,形成類似于碳纖維的高強(qiáng)度特性。
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