作為多孔性吸附劑而聞名的活性炭基本上是非結(jié)晶性物質(zhì)，它由微細(xì)的石墨狀微晶和將它們連接在一起的碳?xì)浠衔锊糠謽?gòu)成。其固體部分之間的間隙形成孔隙，賦予活性炭所特有的吸附性能。作為多孔性吸附劑而已知的物質(zhì)，除活性炭以外還有沸石。在活性炭中，固體性的微晶與其間隙中的孔隙都具有復(fù)雜的構(gòu)造，理論上進(jìn)行說(shuō)明比沸石要難得多。本節(jié)中，首先從理論上能夠掌握活性炭結(jié)構(gòu)的最小單位原子開(kāi)始，而后注目其結(jié)構(gòu)單元，對(duì)成為理解活性炭的機(jī)能基礎(chǔ)的原子性結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

　　碳原子具有(2s)2、(2p)2兩種價(jià)電子，化學(xué)結(jié)合時(shí)形成sp、sp2、sp3三種混合軌道。特別是構(gòu)成活性炭的基本結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)，是由、材混合軌道所形成的、結(jié)合角為12}。的平面結(jié)構(gòu)。嚴(yán)密地說(shuō)，活性炭的碳原子配列巾所能見(jiàn)到的惟一的規(guī)則結(jié)構(gòu)。由這樣排列的碳原子所形成的基底面規(guī)則性地積層結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的三元結(jié)晶稱作石墨，在X射線衍射中能觀察到三元結(jié)構(gòu)形成的峰。但是，構(gòu)成活性炭孔壁的炭素固體雖然叫做石墨狀微晶，二元格子卻沒(méi)有采取石墨那樣規(guī)則性的積層結(jié)構(gòu)，活性炭孔壁中的固體便不能叫做結(jié)晶。

　　在論及活性炭作為吸附材料的機(jī)能時(shí)，活性炭的孔隙大小成為重點(diǎn)。但是，直接測(cè)定是空隙的孔隙大小有困難。因此，可以通過(guò)確定形成孔壁的石墨狀微晶大小的方法來(lái)推測(cè)孔隙的大小。石墨狀微晶的大小能夠通過(guò)X射線衍射或者用電了顯微鏡觀察的方法求得。在X射線衍射中，微晶變小時(shí)分解度下降，可以見(jiàn)到衍射線分散。

　　活性炭的結(jié)構(gòu)不是單純的，具有各種各樣的不均一性，其各個(gè)微晶的大小不等，這也與孔徑分布有聯(lián)系。另一方面，活性炭的構(gòu)成元素不僅有碳，還有氮、氧、氫等其他元素，它們以表面官能團(tuán)的形態(tài)存在附和脫附。并且，活性炭的結(jié)構(gòu)不一定是堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。活性炭的微晶隨著對(duì)其他分子進(jìn)行吸，其結(jié)構(gòu)也將發(fā)生變化。

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