炭分子篩是20世紀(jì)末期發(fā)展起來(lái)的一種具有較為均勻微孔結(jié)構(gòu)的炭質(zhì)吸附劑,,具有接近被吸附分子直徑的楔形狹縫狀微孔,,能夠把立體結(jié)構(gòu)大小有差異的分子分離開(kāi)來(lái),,具有篩分分子的作用,是一種特殊的活性炭。目前國(guó)內(nèi)外已將炭分子篩應(yīng)用于空氣分離制氮?dú)猓厥铡⒕茪錃夂推渌I(yè)氣體,,氣相和液相色譜分析,微量雜質(zhì)的凈化及催化劑載體等領(lǐng)域,。
炭分子篩與活性炭在化學(xué)組成上無(wú)本質(zhì)區(qū)別,,主要區(qū)別在于孔徑分布和孔隙率不同。炭分子篩的孔隙率遠(yuǎn)低于活性炭,,其孔隙以微孔為主,;理想的炭分子篩孔徑全部為微孔,其具體的尺寸大小因分離目標(biāo)的不同有所差異,。而活性炭孔徑分布寬,,從微孔到大孔都有,相應(yīng)地單位質(zhì)量中孔隙的總體積也比炭分子篩的大得多,。
制備炭分子篩的工序大致與制備活性炭相近,。因采用的原材料不同,制備工藝會(huì)存在差異,,但技術(shù)路線基本相似,。制備工序中的炭化是制備炭分子篩的關(guān)鍵工序。炭化終溫,、升溫速度和是否采用惰性氣體保護(hù)等均對(duì)其制備有影響,。炭化溫度一般比生產(chǎn)活性炭時(shí)高,多在700℃~900℃,。高的炭化溫度有利于微孔形成,,一方面原有的較大孔隙在高溫作用下會(huì)收縮變?yōu)槲⒖祝硪环矫嬗捎诟邷乜s聚反應(yīng)形成新的微孔,。升溫速度一般要求慢一些,,以利于揮發(fā)分析出,通??刂圃?℃/min~5℃/min為宜,。此外,分段升溫比線性升溫效果好,;采用惰性氣體保護(hù)也有利于揮發(fā)分析出,,提高產(chǎn)品質(zhì)量。