近期隨著海灣局勢(shì)的日趨緊張，電視新聞畫面中經(jīng)�？梢钥吹窖b備精良身著防護(hù)服的美軍士兵集結(jié)待命，而他們身穿的防護(hù)服之所以能夠防止生化武器和毒氣襲擊，是因?yàn)槔锩娣植贾罅康那蛐位钚蕴俊ｋS著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，球形活性炭已從古老的炭材料發(fā)展成為今天用于高科技和尖端技術(shù)領(lǐng)域的新型炭材料。
應(yīng)用開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)頻現(xiàn)血液凈化材料是國(guó)外生物材料發(fā)展的熱點(diǎn)，用于清除血液中內(nèi)生和外源毒物的血液灌流器（炭腎）是球形活性炭在血液凈化領(lǐng)域較為成功的應(yīng)用。它是將球形活性炭經(jīng)鈷—60λ射線滅菌，再經(jīng)涂覆后裝入一定形狀的殼體內(nèi)制成。球形活性炭由于外表為圓球形，裝填度均勻、對(duì)流體阻力小，能保證血液勻速通過(guò)床層，且由于表面光滑、機(jī)械強(qiáng)度高，并具有很好的生物相容性，因此成為目前血液灌流器中重要的吸附劑。
軍事防護(hù)材料是球形活性炭的又一重要應(yīng)用領(lǐng)域。利用球形活性炭的動(dòng)態(tài)飽和吸附特性和可多次重復(fù)再生特性，德國(guó)、美國(guó)、以色列等國(guó)合作開(kāi)發(fā)出新型織物，其中球形活性炭的分布密度為50～200g／m2，這種織物已被北大西洋公約組織武裝力量用于制造全身型透氣式防護(hù)服、抗皺內(nèi)衣、飛行服和消毒衣等。這種服裝不僅能有效防御毒劑滲入人體，而且不起灰、無(wú)刺激、可洗滌，使用可靠方便。
除了上述兩個(gè)領(lǐng)域，球形活性炭作為催化劑載體材料的需求量也很大。選用直徑為0.3～2mm的球形活性炭作為載體，以貴金屬中的釕、銠、鈀中的一種單獨(dú)制成催化劑，或以合金、相互混合等形式制成的催化劑都可用于α鹵代羧酸脫鹵過(guò)程。其中球形活性炭載體鈀制得的催化劑特別適用于催化加氫將一氯乙酸中的微量二氯乙酸、三氯乙酸等轉(zhuǎn)化為一氯乙酸，達(dá)到純化一氯乙酸的目的。利用球形活性炭顆粒的強(qiáng)吸附能力，將顆粒為5～100目的球形活性炭作為實(shí)用新型濾毒煙嘴中的濾毒填料，制得的煙嘴具有更好的濾毒效果，煙嘴結(jié)構(gòu)也進(jìn)一步簡(jiǎn)化。
隨著對(duì)瀝青基球形活性炭微觀結(jié)構(gòu)及其外在宏觀性能的進(jìn)一步研究，空氣分離、色譜填充材料以及隱身材料也有可能成為瀝青球形活性炭的新的產(chǎn)業(yè)生長(zhǎng)點(diǎn)，球形活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步拓寬。
產(chǎn)業(yè)化瓶頸亟待突破常規(guī)工藝得到的球形活性炭通常以微孔為主，但是以球形活性炭為吸附劑從血液中除去肌酐、尿毒素等較大的有機(jī)分子時(shí)，需要球炭為其提供進(jìn)入的通道，因此需要在生產(chǎn)過(guò)程中能夠根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域有效地控制孔結(jié)構(gòu)，以滿足更廣泛的用途。目前我國(guó)科研工作者可以通過(guò)改變熱處理?xiàng)l件、活化條件和加入二茂鐵、炭黑等添加劑的方法達(dá)到適度調(diào)節(jié)孔結(jié)構(gòu)和增加中孔含量的目的。盡管如此，同其它多孔材料一樣，球形活性炭要實(shí)現(xiàn)根據(jù)需要設(shè)計(jì)孔結(jié)構(gòu)尚有一段距離。
瀝青基球形活性炭制備過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)的不熔化工藝是球炭制備中的瓶頸，且占生產(chǎn)成本的份額很大，在一定程度上制約了規(guī)�；a(chǎn)。不熔化工藝的實(shí)質(zhì)是將瀝青球由熱塑性轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦�，使瀝青中的不穩(wěn)定組分發(fā)生縮聚，達(dá)到提高軟化點(diǎn)和提高炭化收率的目的。可采用的不熔化方法包括氣相氧化和液相氧化。但是利用氧化性液體進(jìn)行不熔化時(shí)，得到的瀝青球要進(jìn)行徹底清洗，產(chǎn)生的大量廢液如處理不當(dāng)會(huì)造成較嚴(yán)重的環(huán)境污染；氣相氧化是常用的不熔化方法，通常選用O2、O3、SO3、NO2、Cl2或空氣等作為氧化劑，但是氣相氧化不熔化的能耗高，時(shí)間長(zhǎng)，針對(duì)氧化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)這一缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)的研究人員采用在瀝青球中預(yù)先添加萘醌、蒽醌、硝基苯、硫、硫化劑等催化劑中的一種或幾種，再用空氣進(jìn)行不熔化可大大縮短時(shí)間。隨著球炭應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)拓和需求量的增加，不熔化工藝面臨的問(wèn)題在瀝青基球形活性炭的大型化生產(chǎn)中將會(huì)更加突出。
球形活性炭因其具有吸、脫附速度快，再生容易等一系列優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的重視，針對(duì)球形活性炭表面改性的研究將使其在催化劑載體、色譜填充柱、環(huán)保及貴金屬回收等方面得到更廣泛的應(yīng)用。
應(yīng)用開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)頻現(xiàn)血液凈化材料是國(guó)外生物材料發(fā)展的熱點(diǎn)，用于清除血液中內(nèi)生和外源毒物的血液灌流器（炭腎）是球形活性炭在血液凈化領(lǐng)域較為成功的應(yīng)用。它是將球形活性炭經(jīng)鈷—60λ射線滅菌，再經(jīng)涂覆后裝入一定形狀的殼體內(nèi)制成。球形活性炭由于外表為圓球形，裝填度均勻、對(duì)流體阻力小，能保證血液勻速通過(guò)床層，且由于表面光滑、機(jī)械強(qiáng)度高，并具有很好的生物相容性，因此成為目前血液灌流器中重要的吸附劑。
軍事防護(hù)材料是球形活性炭的又一重要應(yīng)用領(lǐng)域。利用球形活性炭的動(dòng)態(tài)飽和吸附特性和可多次重復(fù)再生特性，德國(guó)、美國(guó)、以色列等國(guó)合作開(kāi)發(fā)出新型織物，其中球形活性炭的分布密度為50～200g／m2，這種織物已被北大西洋公約組織武裝力量用于制造全身型透氣式防護(hù)服、抗皺內(nèi)衣、飛行服和消毒衣等。這種服裝不僅能有效防御毒劑滲入人體，而且不起灰、無(wú)刺激、可洗滌，使用可靠方便。
除了上述兩個(gè)領(lǐng)域，球形活性炭作為催化劑載體材料的需求量也很大。選用直徑為0.3～2mm的球形活性炭作為載體，以貴金屬中的釕、銠、鈀中的一種單獨(dú)制成催化劑，或以合金、相互混合等形式制成的催化劑都可用于α鹵代羧酸脫鹵過(guò)程。其中球形活性炭載體鈀制得的催化劑特別適用于催化加氫將一氯乙酸中的微量二氯乙酸、三氯乙酸等轉(zhuǎn)化為一氯乙酸，達(dá)到純化一氯乙酸的目的。利用球形活性炭顆粒的強(qiáng)吸附能力，將顆粒為5～100目的球形活性炭作為實(shí)用新型濾毒煙嘴中的濾毒填料，制得的煙嘴具有更好的濾毒效果，煙嘴結(jié)構(gòu)也進(jìn)一步簡(jiǎn)化。
隨著對(duì)瀝青基球形活性炭微觀結(jié)構(gòu)及其外在宏觀性能的進(jìn)一步研究，空氣分離、色譜填充材料以及隱身材料也有可能成為瀝青球形活性炭的新的產(chǎn)業(yè)生長(zhǎng)點(diǎn)，球形活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步拓寬。
產(chǎn)業(yè)化瓶頸亟待突破常規(guī)工藝得到的球形活性炭通常以微孔為主，但是以球形活性炭為吸附劑從血液中除去肌酐、尿毒素等較大的有機(jī)分子時(shí)，需要球炭為其提供進(jìn)入的通道，因此需要在生產(chǎn)過(guò)程中能夠根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域有效地控制孔結(jié)構(gòu)，以滿足更廣泛的用途。目前我國(guó)科研工作者可以通過(guò)改變熱處理?xiàng)l件、活化條件和加入二茂鐵、炭黑等添加劑的方法達(dá)到適度調(diào)節(jié)孔結(jié)構(gòu)和增加中孔含量的目的。盡管如此，同其它多孔材料一樣，球形活性炭要實(shí)現(xiàn)根據(jù)需要設(shè)計(jì)孔結(jié)構(gòu)尚有一段距離。
瀝青基球形活性炭制備過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)的不熔化工藝是球炭制備中的瓶頸，且占生產(chǎn)成本的份額很大，在一定程度上制約了規(guī)�；a(chǎn)。不熔化工藝的實(shí)質(zhì)是將瀝青球由熱塑性轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦�，使瀝青中的不穩(wěn)定組分發(fā)生縮聚，達(dá)到提高軟化點(diǎn)和提高炭化收率的目的。可采用的不熔化方法包括氣相氧化和液相氧化。但是利用氧化性液體進(jìn)行不熔化時(shí)，得到的瀝青球要進(jìn)行徹底清洗，產(chǎn)生的大量廢液如處理不當(dāng)會(huì)造成較嚴(yán)重的環(huán)境污染；氣相氧化是常用的不熔化方法，通常選用O2、O3、SO3、NO2、Cl2或空氣等作為氧化劑，但是氣相氧化不熔化的能耗高，時(shí)間長(zhǎng)，針對(duì)氧化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)這一缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)的研究人員采用在瀝青球中預(yù)先添加萘醌、蒽醌、硝基苯、硫、硫化劑等催化劑中的一種或幾種，再用空氣進(jìn)行不熔化可大大縮短時(shí)間。隨著球炭應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)拓和需求量的增加，不熔化工藝面臨的問(wèn)題在瀝青基球形活性炭的大型化生產(chǎn)中將會(huì)更加突出。
球形活性炭因其具有吸、脫附速度快，再生容易等一系列優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的重視，針對(duì)球形活性炭表面改性的研究將使其在催化劑載體、色譜填充柱、環(huán)保及貴金屬回收等方面得到更廣泛的應(yīng)用。
