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活性炭改性的方法简述

2020-05-11

活性炭作为应用广泛的吸附材料,为了提高活性炭对不同污染物的吸附能力,需要对活性炭进行改性处理。

活性炭改性的方法:

表面物理结构特性改性

活性炭的表面物理结构决定了活性炭的物理吸附能力。活性炭的表面孔直径、孔分布等对活性炭的吸附能力有较大影响,其中活性炭表面孔径分布情况是影响吸附效果的关键。通过调整孔径分布、增加活性炭表面积能改变活性炭的物理吸附能力。活性炭表面孔径的大小可以通过控制活化程度和温度控制来调整,从而使活性炭的孔径大小与吸附质的直径相近,实现吸附质的去除。

活性炭改性的方法简述1

表面化学性质的改性

活性炭的表面性质主要由吸附活化能、官能团等因素决定,表面化学性质的改变会改变活性炭的化学吸附能力。活性炭的表面官能团包括多种类型,不同类型的官能团决定对不同物质的吸附能力。活性炭表面化学性质的改性可以通过活性炭表面氧化、表面还原改性、负载物质改性、酸碱改性等实现。并且将不同的改性方法进行结合,能有效提高活性炭吸附能力。

(1)表面氧化改性。表面氧化改性是利用氧化剂的作用,将活性炭的官能团进行氧化操作,进而增加活性炭表面氧化官能团的数量。常用的氧化剂包括 HNO3、H2SO4等,氧化性越强的氧化剂对活性炭官能团的改变作用越大,而且,氧化剂使用种类与活性炭表面的官能团数量和数量有密切联系,一般来说,活性炭的酸性官能团会随着氧化程度的升高而有所增多

(2)表面还原改性。表面还原改性与氧化改性有相通之处,是指通过还原剂的作用,使活性炭表面的还原官能团增多,从而活性炭对非极性物质的吸附能力有所提高。常用的还原剂有 H2、N2等。

(3)负载物质改性。活性炭的吸附能力与负载金属离子、负载化合物等有关。活性炭首先吸附离子,并将它还原成单质,进而实现金属离子的去除。因此,通过增强活性炭与吸附物质的结合能力,能有效提高活性炭的吸附能力。

(4)酸碱改性。酸碱改性的实质是改变活性炭的官能团,并根据需要去除的物质确定官能团的数量,从而获得专用活性炭。常用的酸碱改性剂有 HCIO、HCI 等。

电化学性质的改性

活性炭的电化学性质对活性炭的吸附作用有较大影响,并且同时决定了活性炭的物理和化学吸附能力。活性炭的电化学性质与它的成分组成有关,因为活性炭中的主要组成是石墨晶体,而石墨晶体有一定的导电能力,因此活性炭表面具有电荷,从而能吸附其他离子。电化学改性是在利用电场的条件下,将活性炭表面的电荷量进行改变,从而使改性活性炭具有选择吸附的能力,并且吸附能力有一定程度的提高。

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活性炭改性的方法简述2

 

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