用于液相吸附领域

活性炭液相吸附的应用非常广，包括制药、化工、环保和 食品等。美国环保署制定的饮用水有机污染指标中，活性炭是其中64项指标中的51项污染物的最有效技术。因此，水处理是活性炭应用最为广泛的市场。

1. 水体净化

生物活性炭是指在活性炭的孔内使微生物繁殖，具有好氧 生物活性的一种新型水净化用炭材料。国内外研究和实际应用 表明，在对饮用水的深度处理中，生物活性炭对水中化学需氧量(COD)、浊度、色度有很好的去除作用，已在许多国家成功 地应用于饮用水的处理、污水处理、臭氧-生物活性炭工艺等， 并且可以通过微生物和加热两种手段再生。生物活性炭利用了吸附和降解的协同作用，可作为高度净水处理方法,今后将得到更大范围的普及。

水处理用活性炭的发展方向是小型化和便捷化，水处理的活性炭可以再生后再利用。

2. 医药行业

活性炭在制药行业应用十分广泛，•无论是在生物制剂、化学合成药、激素、维生素，还是针剂、大输液等，都需使用活性炭作为吸附剂或催化剂载体。

活性炭可以通过选择性吸附作用将维生素A从胡萝卜素中 分离，也能将维生素A和维生素D分离，也可将乳清中的维 生素G吸附聚集从而用热水洗涤出来。活性炭也可使维生素C 进行脱色后结晶，避免维生素C被氧化转化为去氢抗坏血酸。 活性炭也可吸附胰岛素、肾上腺皮质激素及垂体后叶催产激素 等激素，然后将活性炭吸附的活性成分过滤再提取。

血液净化是活性炭作为吸附剂在医学上的典型应用之一， 包括血液灌流、血液透析等。血液灌流活性炭与血细胞直接接 触，必须应用具有生物相容性的亲水凝胶、高分子材料包覆活 性炭，通常采用球状活性炭通过吸附引起肾脏障碍的物质将其 从体内清除，减少体内毒物的累积，已通过临床试验。血液透 析又称人工肾，是根据膜平衡原理，将患者血液通过一种有许 多小孔的薄膜选择性地通过补充体内所需物质，达到清除体内 有害物质的目的，但是对于血液中分子物质的去除效果较差， 而活性炭由于其优良的吸附性能，不溶于透析液，不会透过透 析膜，因此它是透析液再生的一种吸附剂，可减少透析液的使用量。

3、重金属回收

重金属的回收具有很高的经济效益，Norit公司开发的/ 金属吸附专用活性炭可以选择性地吸附重金属离子，且吸附率髙达85%,该产品的特点是微孔发达、强度高、堆积密高和附/脱附速度快。通过重金属回收用活性炭，可以对矿石海水中的稀有金属和重金属进行回收，具有非常客观的经济效益。

用于气相吸附领域

活性炭的气相吸附应用有很多；主要包括室内空气净化、 烟气净化、油气回收、有机废气的处理等。

1、室内空气净化

与室外空气污染相比，室内环境污染对健康的危害更为直 接，是致人们过敏、气喘、免疫疾病等的重要原因。室内环 境污染的污染源很多，包括建筑装潢材料、厨房油烟、家具用品以及烟草烟气等。随着人们对家居环境的重视程度越来越高， 室内空气净化用活性炭的市场需求越来越大，因此适于室内的即效性活性炭空气净化装置也将会得到普及。根据室内有毒气体的种类和分子大小，经过孔径调控的活性炭可以将异味去除，从而根除室内污染。

烟气净化

活性炭吸附脱硫、脱硝、脱汞是燃煤烟气干法净化技术的 发展趋势，尤其适用于缺水地区。活性炭脱硫技术在国外已比 较成熟，在活性炭上负载钻、镣、钮、镁等金属以提高对二氧 化硫的脱除性能。煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院在 活性炭干法烟气净化技术上走在国内前列，针对燃煤烟气的联 合脱硫脱硝除尘效果良好，已实现工业化应用，针对焦炉烟气 的处理技术也正在进行推广。

油气回收  

随着汽车工业的不断发展，汽车燃油挥发已成为空气污染

的重要源头之一。研究表明：汽车总污染的40%左右来源于油 气挥发污染，这占到了尾气排放污染的60%〜70%。针对这个 问题，国外科研工作者开发了具有高效吸附/脱附油气功能的 活性炭，并将之应用于汽车挥发性汽油回收，节约能源的同时 还保护了环境。目前国外的活性炭正丁烷工作容量（BWC）已 从几年前的90~110g/L提高到150g/L,且高容量、低残留的油气回收用活性炭也在不断开发当中。国内企业对油气回收专 用活性炭的使用也已开始，如北京燕山石化炼油厂通过使用活性炭油气回收装置，在2006年就回收了高288 t的汽油，合约人民币约150万元。这仅仅是在油气回收率为 0- 24%的条件下单个炼油厂的汽油回收效益，若放大到全国， 每年排放到大气中的油气高达几万吨，对之进行有效回收将具有十分可观的 经济效益和环保效果。

吸附有机废气

随着全球工业化趋势的加速，使用有机溶剂的行业及种类 也越来越多，为防止这些溶剂在使用过程中直接排入大气造成 污染，必须进行回收或净化处理。活性炭因价格低廉，操作简 单等特性而被广泛应用于有机溶剂的吸附。活性炭表面惰性化 处理后，对高浓度贵重有机气体进行吸附/解吸，避免有机溶 剂在活性炭表面发生催化改性，导致回收的贵重有机溶剂无法 重复使用。对于低浓度有机废气，建议使用负载金属催化剂的 活性炭，在吸附过程同时将有机溶剂催化降解为CO2和H2O,: 目前比较容易净化到10-6浓度级别。随着国家对环保和资源循' 环利用重视度的提高，活性炭整套回收有机溶剂系统的需求也必将越来越大。 

1.5.3作为催化剂载体 

作为催化剂的金属或金属氧化物是因具备活性中心才有催 化活性，而结晶缺陷又是活化中心能够存在的主要原因。石墨化炭和无定形炭是活性炭晶型的组成部分，因为具有不饱和 键，所以表现出类似结晶缺陷的功能。活性炭因为结晶缺陷的 存在而被作为催化剂广泛应用，尤其是在烟道气脱硫、光气氧化、氯化二氰的合成以及臭氧分解及电池中氧的去极化等氧的还原反应中更是如此。同时,因为具有大的内表面积，活性炭还是理想的催化剂载体，尤其是在光催化剂负载领域，通过活性炭负载光催化剂并将之用于有机废气的降解， 将是今后发展的重要方向。

针对市场需求，开发具有应用前景的产品是活性炭行业未 来的发展方向。企业家和科研人员应当把活性炭看成一种多功 能新材料，跳岀传统的应用领域，制定合理的企业近期和中期 发展规划，逐步走岀经营困境。可预见的未来数十年，活性炭 行业在中国的发展前景仍十分广阔。活性炭在传统应用领域继 续发挥重要作用的同时，人们已将其与许多新技术如新能源、 膜分离、临床医疗、分析传感器、化工分离等联系起来，这些 新的应用领域的开拓使活性炭产品焕发了新的活力。当然，新的应用也对活性炭的研制提出了新的要求，根据应用的要求对活性炭进行有针对性的研制和改性将成为活性炭研究的重要方向之一。