碳過濾（吸附）

自古以來碳元素就一(yī)直存在。當今世界碳元素的存在形式非常多元化，最爲我(wǒ)們所熟悉的莫過于煤，而結構非常有序的鑽石則是其最純粹的存在形式。碳原子鏈也是人體(tǐ)以及所有其他生(shēng)物(wù)體(tǐ)内所有分(fēn)子的主要構成部分(fēn)，而碳的另外(wài)一(yī)種形式－活性炭也正是源自這些物(wù)質，尤其是植物(wù)。

活性炭是一(yī)種由含碳物(wù)質構成的微孔吸附劑。其商(shāng)用原材料包括煤、木材、泥炭和椰殼。“微孔”是指活性炭盡管看起來很結實，實際上是由很多互相連接的裂隙和孔隙構成的。這些孔隙非常小(xiǎo)，孔徑最小(xiǎo)可達<2>1000納米（10^-9m），隻能通過強大(dà)的掃描電子顯微鏡才能觀察到。孔隙的面積及其孔徑大(dà)小(xiǎo)很大(dà)程度上反映了其原材料的結構。生(shēng)産過程中(zhōng)需要燃燒水、焦油和樹(shù)脂等揮發性物(wù)質，因此，剩餘的碳原子基團被選擇性地氧化，打通了原來的植物(wù)空隙網絡，産生(shēng)一(yī)種内表面積（~1000 m²/g）非常大(dà)的物(wù)質。因爲活性炭具有複雜(zá)的内部孔隙結構，所以常用于氣體(tǐ)的淨化和過濾。氣流中(zhōng)的污染物(wù)氣體(tǐ)分(fēn)子通過擴散進入活性碳表面的大(dà)孔隙，并向小(xiǎo)孔隙的内表面移動。

    當氣體(tǐ)分(fēn)子到達碳表面的吸引力足夠大(dà)範圍内，氣體(tǐ)分(fēn)子會被吸附。氣體(tǐ)分(fēn)子非常小(xiǎo)，孔徑最小(xiǎo)的孔隙對其具有最大(dà)的吸附力。滿足這些标準的商(shāng)用碳一(yī)般都是用椰殼和煤來生(shēng)産的。

    活性炭的首次應用是在第一(yī)次世界大(dà)戰期間，當時被應用于防毒面罩中(zhōng)來對抗氯，芥子氣和光氣等化學戰毒劑。八年後，活性炭被廣泛應用于去(qù)除異味、有毒或腐蝕性氣體(tǐ)。下(xià)表列出了活性炭的主要應用情況

碳的确是一(yī)種很古老的物(wù)質，但從上述發展來看，碳在空氣過濾領域卻具有嶄新且極具魅力的未來。