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活性炭的表面改性及其研究

摘要: 活性炭表面的不饱和电子云和炭结构中存在的杂原子影响了其应用范围, 为了满足应用要求, 必须对其表面进行改性; 介绍了活性炭表面改性的方法, 包括对活性炭外观、 形状的改变, 采用碳沉积技术对孔结构的改变, 针对不同应用条件对活性炭表面极性的改性等。
关键词: 活性炭; 表面改性; 改形; 极性基团
Abstract: unsaturated electron cloud on the surface of the activated carbon and structure of the carbon hetero-atom affected its application scope, in order to meet the application requirements, must be on the surface modification; The method of the surface modification of activated carbon are introduced, including the appearance, the shape of the activated carbon change, using carbon deposition technology to the change of pore structure, according to different application conditions on the surface polarity of the modified activated carbon, etc.
Key words: activated carbon; The surface modification; Change shape; Polar groups

前言
1
【 活性炭应用领域扩大对其性能提出了更新、 更高的要求, 在”高吸附、 多功能、 高强度”的总要求下, ( 减低活性炭的使用成本, 扩大使用范围, 提高利用效率的有效突进) 【4,6】。出现了对专用炭质吸附材料需求量越来越多的趋势。当前用传统工艺生产出来的活性炭只能识活性炭表面结构的基础上, 采用某种可行的途径对其进行表面改性, 从而达到实际应用的目的。现在的活性炭种类少, 技术含量低, 缺少功能化高品质专用的活性炭, 【3-5】】
一、 前言
与树脂、 硅胶、 沸石等吸附剂相比, 活性炭具有许多独特且不可替代的特性。
活性炭吸附剂的优点
1、 活性炭的表面特性 活性炭具有的表面化学性质、 孔径分布和孔隙形状不同, 是活性炭具有选择性吸附的主要原因。
2、 化学性质稳定、 容易再生 活性炭的化学性质稳定、 能耐酸、 耐碱, 因此能在较大的酸碱度范围内应用; 活性炭不溶于水和其它溶剂, 能在水溶液和许多溶剂中使用。
3、 催化性质 活性炭作为接触催化剂用于各种异构化、 聚合、 氧化和卤化反应中。它的催化活性是由于炭的表面和表面化合物以及灰分等的作用。
4、 有较发达的孔隙结构 活性炭具有发达的孔隙结构, 除了活性分子筛以外, 孔径分布范围较广, 具有孔径大小不同的孔隙, 能吸附分子大小不同的各种物质。
5、 活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积, 而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力, 由于炭粒的表面积很大, 因此能与气体( 杂质) 充分接触。当这些气体( 杂质) 碰到毛细管被吸附, 起净化作用。而且能够去除异味和某些液体的颜色。

活性炭因为这些优点被广泛应用于治理水体, 空气, 土壤等环境中有机, 无机, 细菌及尘埃等污染物。【1-3】而且, 活性炭的应用领域还在不断扩大。
本文中粒状活性炭的微晶结构中为微孔和中孔。
1.1活性炭作为吸附剂的理论
1.1.1活性炭的物理化学特性
活性炭主要物理性能指标有: 形状、 外观、 比表面积、 孔容积、 比重、 目数、 粒度、 耐磨强度、 漂浮率等。
主要化学性能指标有: PH值、 灰分、 水分、 着火点、 未炭化物、 硫化物、 氯化物、 氰化物、 硫酸盐、 酸溶物、 醇溶物、 铁含量、 锌含量、 铅含量、 砷含量、 钙镁含量、 重金属含量、 磷酸盐等。
【活性炭的吸附分为物理吸附和化学吸附。
去除活性炭液相和气相中杂质为物理吸附类。凝聚现象
分子之间相互作用力, ( 范德华力或静电引力) 活性炭孔壁上的大量分子可产生强大的吸力, 将杂质吸附到孔径中。因为要求杂质孔径必须小于活性炭孔径, 因此需不断改变原材料和活化条件制备出不同的孔径结构的活性炭。
化学吸附是活性炭表面发生化学反应, 作用力是化学键 。化学吸附可解释为电子对共享或电子转移, 并不是简单的
活性炭表面含有的氧化物及络合物可与被吸附物发生化学反应, 而将被吸附物质结合到活性炭的表面。
活性炭的吸附是两种吸附作用综合的结果。】
1.1. 2活性炭的吸附机理
1.1.3活性炭改性的原理及方法
1.2 分析活性炭吸附剂性能的理论依据
1.3此课题研究的现状
1.4研究此课题的意义
1.1 活性炭作为吸附剂的理论
活性炭的主要原料几乎能够是所有富含碳的有机材料, 如煤、 木材、 果壳、 椰壳、 核桃壳、 杏壳、 枣壳等。这些含碳材料在活化炉中, 在高温和一定压力下经过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中, 巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成, 而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的, 活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用, 这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故活性炭是由含炭为主的物质作原料, 经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。因活性炭含有大量微 孔, 具有巨大的比表面积, 能有效地去除色度、 臭味, 可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物, 包含某些有毒的重金属。
影响活性炭吸附的因素有: 活性炭的特性; 被吸附物的特性和浓度; 废水的PH值; 悬浮固体含量等特性; 接触系统及运行方式等。活性炭能有效吸附氯代烃、 有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂, 还能吸附苯醚、 正硝基氯苯、 萘、 乙烯、 二甲苯酚、 苯酚、 DDT、 艾氏剂、 烷基苯磺酸及许多酯类 和芳烃化合物。二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物, 如蛋白质的中间降解物质, 比原有的有机物更难被活性炭吸附, 活性炭对THMS的去除能力较低, 仅达 到23-60%。活性炭吸附法与其它处理方法联用, 出现了臭氧-活性炭法、 混凝-吸附活性炭法、 Habberer工艺、 活性炭-硅藻土法等, 使活性炭的吸附周期明显延长, 用量减少, 处理效果和范围大幅度提高。

1.1.1 活性炭的吸附原理
吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的缓慢作用过程。吸附是一种界面现象, 其与表面张力、 表面能的变化有关。引 起吸附的推动能力有两种, 一种是溶剂水对疏水物质的排斥力, 另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附, 多数是这两种力综合作用的结果。活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力, 在选择活性炭时, 应根据废水的水质经过试验确定。对印染废水宜选择过渡孔发达的炭种。另外, 灰分也有影响, 灰分愈小, 吸附性能愈 好; 吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近, 愈容易被吸附; 吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响。在一定浓度范围内, 吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外, 水温和pH值也有影响。吸附量随水温的升高而减少。
活性炭的吸附性能的影响因素
1. 选择的活性炭质量达不到要求标准
2. 活性炭中酸碱度, 氯化物, 硫酸盐不合格或炭粒过细使溶液染色不易滤清, 影响了质量。
3. 活性炭中锌盐, 铁盐不合格, 铁盐含量高时, 会使某些药物如维生素C, 对氨基水杨酸等变色。
4. 脱色力差或不合格, 导致制剂杂质含量增加。活性炭质量差, 本身所含杂质较多能污染药液, 往往导致制剂澄明度和微粒不合格, 而且还影响制剂的稳定性, 因此在配制大输液时, 一定要选用一级针用活性炭。

1 活性炭表面化学结构的影响因素
对活性炭进行表面改性, 必须要深入了解其表面化学结构。活性炭的表面结构随着原料及制备工艺的不同而不同, 影响其结构的因素主要是不饱和电子云以及炭结构的杂原子两方面
1.1 不饱和电子云的影响
由于制备工艺的原因, 活性炭的基本微晶结构受到了晶体结构不完整的石墨层的干扰, 明显改变微晶结构骨架中电子云的排列, 出现了不完全饱和价( 剩余价) 或不成对电子, 而影响活性炭的吸附性能, 特别是影响对极性物质或可极性化物质的吸附。
1.2 炭结构中存在的杂原子的影响
活性炭中含有两种类型的杂质, 一种以化学结合的元素为代表, 如氧、 氢、 氮、 磷、 硫等金属和非金属元素, 这些元素中有的是由于炭化不完全保留在活性炭结构中, 有的是在活化时化学结合于活性炭表面或由于炭表面被氧或水蒸气氧化二化学结合于表面上。它们在活性炭表面上形成多种官能团, 主要以含氧官能团的形式存在。表面含氧官能团主要有羧基、 内酯基、 羰基、 酚羟基、 醌基等。另一种类型的杂质是灰分, 这是产品的非有机部分。活性炭内的灰分首先取决于原材料和活化方法, 其组成主要是氧化物以及少量的硫酸盐、 碳酸盐及Fe、 Ca、 K、 Na、 Mg等金属的化合物, 根据原料不同还有不等量的硅。
活性炭的表面化学性质
活性炭的表面化学性质取决于其孔隙结构和表面化学性质, 而表面化学性质决定了活性炭的化学吸附【9】。化学性质由表面的化学官能团的种类与数量, 表面杂原子以及化合物决定, 不同的表面官能团, 杂原子和化合物对不同的吸附质的吸附有明显差别【16】, 使活性炭有更高的选择性对表面化学结构进行表面改性是很有意义的。

活性炭表面官能团一般分为含氧官能团和含氮官能团,
含氧官能团多为羧基, 酚羟基, 羰基, 内酯基及环式过氧基。
含氮官能团一般以两类酰胺基, 酞亚胺基, 乳胺基, 类吡咯基, 类吡嘧啶基等【11—13】。

【探讨氨水浓度和改性时间对活性炭吸附CH4和N2的等温线、 分离因子以及其表面化学结构的影响。结果表明:氨水改性后活性炭对甲烷吸附量提高了2.08%,而且分离系数由原始的5.02提高到5.38,其中吸附量的决定性因素在于活性炭样品的孔径大小,另外改性后在表面引入了碱性基团,改变了样品的极性,其中12 h,10%浓度氨水改性活性炭效果最佳。】
2 活性炭的表面改性
活性炭的表面改性有很多种, 按照其改性方法, 大致上能够分为改性和改形。改形一般是经过物理方法对其外观、 形状进行改性或对其孔状结构进行修饰, 从而满足某种要求。改性是经过化学方法改变活性炭的表面官能团, 从而改变其吸附、 催化等性能。
2.1 活性炭的改形
2.1.1 活性炭外观, 形状的改变
由于活性炭产品一般呈现黑色, 且会因移动或使用时相互摩擦而损耗, 并产生黑色粉尘。比较简单的处理方法是水清洗, 但这种方式只能除去表面浮灰不会除去黑色。另一种处理方法是对活性炭进行表面涂层, 在不影响吸附性能的基础上, 给活性炭表面涂上一层薄膜, 这样既消除浮沉又使其具有多种外观。( 表面涂层剂粒径为001~0.1μm合成树脂水性乳液粒子最好, 缺点: 涂层剂部分隐藏炭表面的活性点和表面官能团。)
活性炭成型物是将粉末状活性炭用胶粘剂粘连在一些多孔质基材上如无纺布, 纤维质毡, 进而制成过滤元件。当前研究较多的是将活性炭进行蜂巢化, 主要有挤压成型法和波纹加工法。
2.1.2 应用于多孔结构的改形
活性炭的吸附性能在很大程度上决定于其孔状结构。传统制备方法具有局限性在微孔结构方面, 当前研究和使用的孔隙结构调节方法主要是碳沉积技术。
碳沉积原理: 将有机高分子化合物, 烃类气体分子与活性炭接触, 在适当的温度下使其裂解解析出游离碳, 并在大孔和中孔孔隙的入口处沉积碳, 使孔径缩小达到产品孔隙均一化。
碳沉积方法: 一、 有机物浸渍原料, 适当温度下即可。二、 适当温度下, 气态烃进入反应器解析出的部分热解碳沉积到活性炭的大孔处( 化学气相沉淀法) 。中孔孔容为0.2~1.0cm3/g的中孔沥青基球状活性炭在碳沉积炉中, 以氮气为载体, 以甲烷, 乙烷, 丙烷等烷烃或苯为CVD前驱体, 600~1300°С 碳沉淀900~1300°С高温下处理。得到的沥青基球状活性炭的中孔比例可达到90%以上。研究发现, 机体活性炭微孔含量高时经过改性后具有分子筛的选择性, 而中孔含量高的活性炭改性后分子筛选择性不明显。其原因可能是苯蒸气沉淀到中孔上阻塞了其进入微孔, 使其丧失了分子筛的特性。
2.2活性炭的改性
改变活性炭的表面的酸碱性, 或在活性炭表面引入或去除某些官能团使活性炭具有某种特殊的吸附性能和催化性能【7-10】, 另外, 采用不同的活化方法或活化剂可制备不同孔径分布及不同表面化学特性的活性炭。【11】
原理: 化学官能团作为活性中心支配了活性炭的表面化学性质, ( 表面官能团的数量和种类主要由活性炭的生产原料决定。)
活性炭表面化学性质的改性的方法: 能够从主要有氧化改性, 还原改性, 酸碱处理改性, 负载金属改性, 酸碱改性, 等离子体改性, 和电化学改性等方面进行。
2.2.1活性炭在液相吸附的改性
液相吸附中因活性炭表面吸附了其它分子, 故在监测时各组分竞争( 溶质-溶剂, 溶质-溶质, 溶质-吸附剂, 溶剂-溶剂, 溶剂-吸附剂间作用的综合结果) 为了是目标物质欲活性炭间的吸附占优势, 就需对活性炭表面进行针对性的改性。
（1） 对阳离子的吸附
活性炭对阳离子的吸附与介质PH有关, 要增强活性炭表面电负性来 加强对金属离子的吸附。
【等电点PI:在某一PH的溶液中, 氨基酸或蛋白质解离成阳离子和阴离子的趋势或程度相等, 成为兼性离子, 呈电中性, 此时溶液的pH成为该氨基酸或蛋白质的等电点。
当外界溶液的pH大于活性炭的pI值, 活性炭释放质子带负电, 对阳离子有较强的吸附能力。当活性炭表面电负性太强会发生氧化还原反应, 金属阳离子将还原成金属单质附着于其表面。
当外界溶液的pH小于活性炭的pI值, 活性炭表面质子化带正电, 对阳离子吸附能力降低。】
具体措施: ①引入负离子表面活性剂②在活性炭表面增加含氧官能团( 溶液PH>PI) 缺点: 增加活性炭的电负性导致其亲水性增强, 进而使活性炭与极性溶剂吸附增大。③在活性炭表面增加含氮官能团。800℃下 NH3或HCN与活性炭反应。或将活性炭浸泡在含N的苯胺和氨水中。

（2） 对有机物的吸附( 氧化改性) (1)(1)
活性炭一般是疏水性的非极性的吸附剂, 会选择吸附非极性物质。故可对活性炭表面进行改性使其能够吸附极性物质。
方法一: 原理: 减少活性炭表面的羧基羟基等极性官能团, 增强其表面疏水性。
具体措施: 真空或其它气体氛围中高温下处理活性炭, 活性炭表面失去氧或碳反应释放出气体, 从而减少表面极性官能团。而对其它极性有机物, 能够在活性炭表面增加含氧, 含氮, 含硫, 含氯等极性官能团的方法对其改性。
方法二: 原理: 氧化改性处理使活性炭化学性质和微孔结构同时发生改变,
缓和的氧化改性可增加活性炭表面的含氧基团, 结构微孔变化不大, 吸附性能变化不大。
强氧化改性会使微孔结构破坏, 过度孔隙增多, 吸附性能明显降低。
利用强氧化剂( HNO3,KMnO4,H2O2,HClO) 进行氧化处理, 提高表面含氧官能团的数量, 进而增强表面极性, 达到可吸附回收或废水处理的目的。
优点: 增强活性炭对CO2,【8】SO2【6】苯,【5】金属离子【3】等极性较强的物质的吸附。
缺点: 减弱了对苯酚, 腐殖酸等有机物的吸附。【9】
当前研究最多的就是以硝酸氧化改性为主【3.4】。缺点导致活性炭的结构塌陷, 比表面积降低。优点: 改变了活性炭表面官能团的性质, 使原来具有催化还原能力的官能团改性为具有氧化能力的官能团, 抑制了活性炭中亚硝酸盐的形成。另外针对过氧化氢【5】( 对活性炭有一定的活化作用) 和次氯酸【6】的研究也较多。
生物负载活性炭即生物活性炭法适用于微量的有机物。例如碳水化合物, 蛋白质, 肽类, 氨基酸, 脂肪, 色素等低分子量有机物以及藻类有机物等。
该方法先经过将有机物吸附到炭表面( 物理吸附) , 再利用微生物把炭表面的有机物进行水解( 胞外酶) 后再进一步吸收, 氧化和分解。

( 3) 活性炭的脱灰处理
气相吸附中: 活性炭中灰分为惰性物质, 某些时候可促进吸附。
液相吸附中: 灰分含氧化物即及碱性金属盐不利于吸附。
无机矿物质的存在降低了固定碳的有效含量导致单位质量活性炭的吸附性能减低, 另一方面由于其在活性炭内孔表面不利于活性炭的表面改性。故对活性炭进行脱灰, 矿物质的脱除对提高活性炭品质具有积极意义。
脱灰处理的物理方法水中煮沸或在索格利特提取器, 可提取碱金属。化学方法利用盐酸, 硫酸, 硝酸, 醋酸, 氢氟酸或氢氧化钠溶液脱灰。因煤基活性炭的灰分Si, Al含量最多, 故最有效的方法是酸碱联合法。先碱处理硅, 再酸处理铝。

2.2.2活性炭在气相吸附时的改性
( 1) 改变极性法 活性炭表面含有含氧, 含氮的极性官能团, 故提高活性炭表面的极性官能团的浓度有利于吸附。( 物理吸附导致易脱附且气体浓度低时吸附不明显)
( 2) 添载药物法 添载适当的化学品经过化学方法吸附气体。添载CuCl,CuCl2的活性炭对CO的吸附能力增强。
负载金属离子改性(3)( 5)
原理 大都是借助活性炭的还原性和吸附性, 使金属离子在活性炭表面上优先吸附, 再利用活性炭的还原性将金属离子还原成单质或低价态离子, 经过金属离子或金属对被吸附物的吸附性能。
当前一般用Cu2+[15],Fe3+[16]和Ag+[43—47].
李德伏等[46]用Cu(NO3)2、 CuCl2+浓HCL和La(NO3)2三种水溶液对活性炭进行改性,研究发现经Cu(NO3)2水溶液改性的效果最好,认为是Cu2+在焙烧过程中还原成Cu+,而Cu+
能够与乙烯发生络合吸附,从而增强了改性活性炭对乙烯的吸附能力;但金属浸渍量过高时会堵塞部分孔隙结构,使其对烃类的吸附量降低。王红娟等[43]研究了Ag+、 Cu2+、 Fe3+、 Ba2+
和Ca2+负载改性的活性炭,发现正己醇在Ag+、 Cu2+和Fe3+改性的活性炭上的脱附活化能高于其在活性炭上的脱附活化能,在Ca2+和Ba2+改性的活性炭上的脱附活化能低于其在活性炭上的脱附活化能。符若文等[47]用浸渍法制备了钯和铜化合物负载的金属基活性炭纤维,研究发现负载Pd2+的活性炭纤维对CO有突出的吸附能力,随着钯载负量增大样品对CO的吸附容量增加;采用铜和钯混合物负载比单组分钯负载提高CO动态吸附效率的效果好。
.
缺点: 金属浸渍量过高会堵塞部分孔隙结构, 对烃类吸附量降低【17】。另外, 腐殖酸与Cu2+有特殊结合力, 且腐殖酸的吸附使活性炭的离子强度增强, 故对铜离子的吸附能力加强。
( 活性炭先负载铜离子再吸附腐殖酸, 可更好地去除腐殖酸。)
酸碱改性(4)(3)
目的: 改进活性炭对以铜离子为代表的金属离子的吸附效果。
常见药品: HCl[3],NaOH[3]柠檬酸【19】
氢氧化钠处理可增加表面羟基的数量
盐酸处理可大大增加诸如酚羟基, 内酯基等含单键氧官能团的数量【3】。
柠檬酸处理后活性炭比表面积降低34%, 但对铜离子吸附能力增加了140%。
酸碱处理后活性炭可提高对某些种类的有机物质的吸附能力。
常见的活化剂有碱金属, 碱土金属的氢氧化物 无机盐类以及一些酸类, 当前较成熟的活化剂有KOH,NAOH,ZnCl2,H3PO4.其中以KOH作为活化剂值得活性炭性能最优异。
表面还原改性(2)(2)
适当温度之下还原剂对活性炭表面官能团还原改性, 以期达到提高含氧碱性基团数量, 增强表面的非极性, 对非极性物质具有更高的吸附性。
主要机理去除活性炭表面的大部分酸性基团。
方法: 还原性气体或惰性气体下高温处理活性炭和氨水浸渍处理。
常见还原剂有H2,N2,NaOH,KOH,氨水等。
处理之后活性炭微晶结构发生了改变, 孔隙半径变大。【12】活性炭表面化学性子在染料吸附中其关键作用。氢气在700℃吹扫处理活性炭对多种染料有很好的吸附效果【13】
(4)表面等离子体改性
传统活性炭表面碱性官能团的引入主要经过氨水浸渍和高温脱氧等方法, 近年研究发现氧氮等离子体和CF4等离子体改性活性炭表面引入含氮, 氧氟的官能团在某些特殊领域的应用表现出良好效果。【35—40】
解强等[39]用低压O2/N2等离子体对商品煤基活性炭进行表面改性,研究发现活性炭经P2O2改性后在炭表面上引入大量的含氧官能团,经P2N2改性的活性炭随着活性炭表面改性强度的提高,表面含氧酸性官能团逐渐减少含氮官能团逐渐增加,获得富含硝基、 胺基和酰胺基的活性炭。且在同功率下P2O2改性时活性炭烧失率比P2N2改性的高,在P2O2改性过程中活性炭烧失率随等离子体发生功率的增大而升高,而在P2N2改性过程中活性炭烧失率随着等离子体发生功率的变化存在一峰值:在低功率范围内随功率的增大而增大,在高功率范围内随功率的进一步增大反而降低。陈杰瑢等[41,42]对活性炭纤维进行远程等离子体表面改性,研究发现在远程区等离子体中电子离子对样品的刻蚀作用被抑制,活性炭纤维经远程等离子体表面改性后,其表面含氧官能团增加,对碱性染料结晶紫的吸附性能增强;当放电时间、 放电功率、 放电压力一定时从放电区至远程区40cm处,P2N2处理后的活性炭纤维的吸附能力明显增强,远程区40cm以远,活性炭纤维的吸附力基本稳定;当放电压力、 放电功率、 远程距离一定时,随放电时间增加,活性炭纤维表面生成更过的自由基,表面酸性增强,对碱性染料结晶紫的吸附能力增强。
2.6 表面电化学改性
活性炭的电化学性质同时决定了物理吸附和化学吸附。由于活性炭是由石墨晶体和无定型碳组成,因此它具有较强的导电性能和捕捉电荷的能力,使其表面带有一定的电荷[3,6]。电化学性质主要指在电场的作用下活性炭表面的带电性和由此而产生的化学性质变化的性质[48]。另外,活性炭表面的电势与pH值也存在关系,当电势增加时pH值降低[49]。活性炭表面的酸性基团与碱性基团表现一定的缓冲特性,当增加活性炭上的电势时活性炭表面将带正电荷,同时pH值将降低,增加了对带负电物质的吸附;反之则增加了对带正电物质的吸附[48]。Ban等[48]研究了电势对活性炭在水处理中对不同物质吸附和脱附性能、 吸附平衡以及对活性炭表面酸性的影响。研究发现在离子强度为1mol/kg的电解质溶液中活性炭的吸附平衡表现出对电势的依赖性。增加电势可提高萘钾酸等负离子的去除率,降低电势可增加活性炭对带正电物质的吸附能力。郭亚萍等[50]从吸附动力学和吸附热力学两方面研究了电场对活性炭吸附水中氯仿的影响,研究发现活性炭吸附量随电位的增加而逐渐提高,吸附速度加快;阳极极化有利于活性炭对氯仿的吸附,阴极极化抑制活性炭对氯仿的吸附。

2.2.3应用于催化性能的改性
活性炭的催化性能是直接由炭表面和表面物质以及不均匀的物质, 特别是灰分产生的。因灰分随着原料, 生产工艺不同而不同, 因此活性炭的催化性能是经过特殊处理而得。
3 活性炭表面改性的一般步骤
（1） 研究改性的必要性, 即改变工艺参数的活性炭能否达到应用要求。
（2） 研究活性炭与要吸附的吸附质的吸附原理以及影响吸附机理的关键因素。
（3） 针对其吸附原理, 选择能够实现工业应用的经济的改性方法, 采用此法处理后要达到以下要求: ①处理效果好, 达到与应用要求; ②处理时间短, ; ③可持续长时间处理等。
二、 试验部分
1 试验仪器及药品
1.1试验仪器
85——2数显恒温磁力搅拌器, 容量瓶, 研钵, 玻璃棒, 烧杯 , 分析天平, 烘箱,
1.2试验药品
FeCl3·6H2O HNO3 NH3·H2O
2 试验原理
活性炭对阳离子的吸附与介质PH有关, 要增强活性炭表面电负性来 加强对金属离子的吸附。

3试验方案
4试验方法
5实验过程
5.1计算
5.2吸附剂的制备
5.3产品表征
5.4溶液配制

5.5吸附试验
6 试验结果与讨论
6.1活性炭与改性活性炭的红外光谱图.
6.2扫描电镜分析
6.3试验性吸附
6.4搅拌时间对Cu2+ 去除率的影响
6.5改性活性炭的用量对Cu2+ 去除率的影响
6.6吸附温度对吸附Cu2+ 去除率的影响
6.7吸附溶液的PH对Cu2+ 去除率的影响

4结束语
随着活性炭的应用领域的不断扩大, 对活性炭的要去越来越高, 普通的活性炭越来越不能满足工业生产的要求, 对此除了要对活性炭制备工艺做进一步研究, 还要针对不同功能的需求, 对活性炭表面处理, 以期达到最佳效果。

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