果壳活性炭的微晶结构分析

碳原子具有2S²、2P²两种价电子，根据杂化理论，原子之间结合时能形成SP、SP2、SP3三种混合轨道。碳元素主要以金刚石、石墨和无定形碳3种形式存在。X射线衍射结果表明，果壳活性炭在20=23°和20=44°附近分别出现一个强宽峰和一个弱宽峰，它们对应石墨晶体和面的衍射，证明了石墨微晶的存在，这些微晶的尺寸为1~3nm。果壳活性炭由类似石墨微晶和无定形炭组成，微晶片层并非按石墨规则性的积层结构和排列，而是类似石墨味精乱层结构，三维有序性差。该结构与石墨相似，由排列成六角形的碳原子的平行层面构成，但又与石墨有所区别：仅二维有序，各平行的层面不是完全沿共同的垂直轴排列，一层对另一层的角位移相对杂乱，各层不规则互相重叠。微晶之间由脂肪碳链接，其强烈的交联和杂乱无章的排列形成了丰富的微孔体系。这些微孔主要是碳石墨层面间形成的层间孔和微晶之间形成的晶间孔。果壳活性炭微晶层间距、堆叠层数、平均叠层厚度不等，结构呈不均一性。