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活(huó)性炭的改性是指(zhǐ)通過鹼處理或者(zhě)酸處理等手段,通(tōng)過(guò)改變活(huó)性(xìng)炭的性質,增(zēng)加(jiā)表麵官(guān)能團(tuán)使其(qí)具(jù)有(yǒu)一(yī)定的(dí)催化特性(xìng)。通(tōng)常改性後(hòu)的活性炭多用於特(tè)殊(shū)用途或者高(gāo)價(jià)值產品(pǐn)的領(lǐng)域。
活性炭改(gǎi)性(xìng)主要通過(guò)物(wù)理(lǐ),化(huà)學處理(lǐ),改(gǎi)變(biàn)其孔(kǒng)隙結構,改變其(qí)表麵(miàn)酸鹼性,或者在(zài)其表麵引入或去除某些(xiē)官(guān)能團(tuán)使(shǐ)活性炭具有(yǒu)特殊(shū)的(dí)吸附性能(néng)和催(cuī)化(huà)特性。此外,采(cǎi)用(yòng)不同(tóng)的(dí)活化(huà)方(fāng)法(fǎ)或不(bù)同的(dí)活化(huà)劑也可以實現製(zhì)備不同孔徑(jìng)分布及不同表麵化學特性(xìng)的活性(xìng)炭。
(1)表麵物理(lǐ)性質(zhì)的改(gǎi)性(xìng):活(huó)性炭(tàn)表(biǎo)麵結構(gòu)的(dí)改性(xìng)主要(yào)是通(tōng)過物(wù)理或化學方(fāng)法改變(biàn)活性炭的(dí)比表麵積和孔徑分(fēn)布,擴大(dà)或縮(suō)小孔(kǒng)徑,達(dá)到(dào)改變活(huó)性(xìng)炭表(biǎo)麵(miàn)結構的目的,從(cóng)而(ér)提到活性(xìng)炭的吸(xī)附能(néng)力(lì)。
(2)表麵(miàn)化(huà)學(xué)性質的(dí)改(gǎi)性(xìng):活性(xìng)炭表(biǎo)麵化學性質的改變主要是通過(guò)一定的方法(fǎ)改(gǎi)變活性炭(tàn)表麵(miàn)的官能團以(yǐ)及表麵(miàn)負(fù)載的(dí)離子(zǐ)和(hé)化(huà)合物(wù),從(cóng)而(ér)改(gǎi)變其(qí)表麵的化(huà)學性(xìng)質達(dá)到活(huó)性炭的吸(xī)附能力的提高。以下(xià)為(wéi)幾種(zhǒng)表麵化(huà)學性質(zhì)的改性的(dí)方法:
①表麵氧化改性(xìng):活性(xìng)炭(tàn)在(zài)適當條件下(xià)經過氧化劑對表麵官能(néng)團(tuán)進(jìn)行氧化改(gǎi)性(xìng),提高含(hán)氧官能團(tuán)的含量,增強對極(jí)性(xìng)物質的吸(xī)附能(néng)力。氧化(huà)劑(jì)不(bù)同,改(gǎi)性(xìng)後表麵(miàn)所(suǒ)含官能團的種類和(hé)數(shù)量也(yě)不同(tóng),一般氧化(huà)程度(dù)越高(gāo),含氧官能(néng)團(tuán)越(yuè)多。常(cháng)用(yòng)的(dí)氧化(huà)劑(jì)有:HNO3,HClO,H2SO4,Cl2,H2O2,(NH4)S2O8等。
②表麵還原改(gǎi)性:活(huó)性炭表麵在(zài)適當(dāng)條(tiáo)件(jiàn)下(xià)經過(guò)還原劑對表麵官能團(tuán)進行(háng)還(huán)原(yuán)改(gǎi)性(xìng),提(tí)高鹼(jiǎn)性基團(tuán)的(dí)含量(liáng),增強表麵的非極性,進而(ér)提(tí)高活性炭對(duì)非(fēi)極性(xìng)物質(zhì)的吸附(fù)能(néng)力。常用的還原(yuán)改性(xìng)方法(fǎ)是(shì)通(tōng)過(guò)H2和N2等惰(duò)性氣體(tǐ)對活性炭進行(háng)的(dí)高(gāo)溫(wēn)處(chǔ)理得(dé)到含(hán)量較多鹼(jiǎn)性基團和在(zài)NH3•H20 水中(zhōng)的浸漬處(chǔ)理(lǐ)得到(dào)含量(liáng)豐富的含(hán)氮(dàn)官能團。活性炭濾(lǜ)網。
③負(fù)載(zǎi)原(yuán)子(zǐ)改(gǎi)性:負(fù)載原(yuán)子改性是根據(jù)活性炭(tàn)的(dí)吸附性和還(huán)原性(xìng),把(bǎ)活性(xìng)炭(tàn)浸漬在(zài)一定(dìng)的(dí)溶液中,通過液相(xiāng)沉積(jī)的(dí)方法(fǎ)在活性炭(tàn)表麵(miàn)引(yǐn)入特(tè)定的(dí)原(yuán)子(zǐ)和(hé)化(huà)合(hé)物(wù),把金屬離子(zǐ)侵(qīn)入(rù)到活(huó)性炭(tàn)表(biǎo)麵,主(zhǔ)要(yào)是利(lì)用活性(xìng)炭的還原(yuán)性(xìng),將金屬(shǔ)離子還原成單質或低(dī)價態(tài)的離(lí)子(zǐ)。
④表麵(miàn)酸鹼改(gǎi)性:酸鹼(jiǎn)改(gǎi)性(xìng)法是利用酸,鹼(jiǎn)等物質(zhì)處理(lǐ)活(huó)性炭,根據實際需(xū)要調(tiáo)整活(huó)性炭(tàn)表麵的官能團(tuán)至(zhì)所需(xū)要的數(shù)量。通(tōng)常(cháng)對(duì)活性炭進(jìn)行(háng)酸鹼改性是(shì)為(wéi)了(liǎo)改善活性(xìng)炭對金屬(shǔ)離子的吸附效果(guǒ),常(cháng)用(yòng)的(dí)改(gǎi)性劑(jì)有(yǒu)HCl,NaOH,HNO3,HClO,H2SO4,H2O2 ,NH3•H20,檸檬酸(suān)等(děng)。除甲(jiǎ)醛濾(lǜ)網。