工業(yè)常用的活性炭改性方法有哪些

【專家解說】：活性炭改性主要通過物理、化學處理，改變其孔隙結構，改變其表面酸堿性，或者在其表面引入或去除某些官能團使活性炭具有特殊的吸附性能和催化特性。此外，采用不同的活化方法或不同的活化劑也可以實現制備不同孔徑分布及不同表面化學特性的活性炭。 （1）表面物理性質的改性：活性炭表面結構的改性主要是通過物理或化學方法改變活性炭的比表面積和孔徑分布，擴大或縮小孔徑，達到改變活性炭表面結構的目的，從而提到活性炭的吸附能力。 （2）表面化學性質的改性：活性炭表面化學性質的改變主要是通過一定的方法改變活性炭表面的官能團以及表面負載的離子和化合物，從而改變其表面的化學性質達到活性炭的吸附能力的提高。以下為幾種表面化學性質的改性的方法： ①表面氧化改性：活性炭在適當條件下經過氧化劑對表面官能團進行氧化改性，提高含氧官能團的含量，增強對極性物質的吸附能力。氧化劑不同，改性后表面所含官能團的種類和數量也不同，一般氧化程度越高，含氧官能團越多。常用的氧化劑有：HNO3、HClO、H2SO4、Cl2、H2O2、(NH4)S2O8等。 ②表面還原改性：活性炭表面在適當條件下經過還原劑對表面官能團進行還原改性，提高堿性基團的含量，增強表面的非極性，進而提高活性炭對非極性物質的吸附能力。常用的還原改性方法是通過H2和N2等惰性氣體對活性炭進行的高溫處理得到含量較多堿性基團和在NH3•H20 水中的浸漬處理得到含量豐富的含氮官能團。 ③負載原子改性：負載原子改性是根據活性炭的吸附性和還原性，把活性炭浸漬在一定的溶液中，通過液相沉積的方法在活性炭表面引入特定的原子和化合物，把金屬離子侵入到活性炭表面，主要是利用活性炭的還原性，將金屬離子還原成單質或低價態(tài)的離子。 ④表面酸堿改性：酸堿改性法是利用酸、堿等物質處理活性炭，根據實際需要調整活性炭表面的官能團至所需要的數量。通常對活性炭進行酸堿改性是為了改善活性炭對金屬離子的吸附效果，常用的改性劑有HCl、NaOH、HNO3、HClO、H2SO4、H2O2 、NH3•H20、檸檬酸等。