活性碳表面含氧官能团结构与测定方法的简单评述
活性炭检测常用标准
活性炭的主要检测指标活性炭作为一种炭质吸附材料，广泛应用于气相和液相的吸附净化，因此对其物理性能、吸附性能和化学性能进行准确的检测，对指导活性炭的生产和应用是非常重要的，为了控制活性炭产品的质量和指导活性炭的就用，根据活性炭的品种和用途，建产了许多种活性炭的性能检测方法，一般可分为活性炭的性能检验、微观结构检验和应用模拟评价检验等，一般可分为活性炭的性能检验应用得zui广泛，主要包括物理性能检验、吸附性能检验和化学性能检验等，主要检测指标有碘值、亚甲基蓝、四氯化碳、比表面积、孔径分布、苯吸附、强度、装填密度、灰分和挥发分等，目前在我国活性炭生产和销售中主要采用的活性炭检测方法有中国方法（GB）、美国方法（ASTM）和日本方法（JIS）等。
按活性炭分有煤基活性炭检测方法和木质活性炭检测方法，虽然检测方法和检测结果有差异，但其基本原理相同。
活性炭的性能检验一般活性炭的性能检验分为物理性能检验、吸附性能检验和化学性能检验等。
A活性炭的物理性能检验一般将活性炭的水分含量、灰分含量、强度（有时指机械耐磨强度，有时指抗碎裂强度）、粒度分布、表观密度（装填密度）、漂浮率、着火点、挥发物含量等项目归于物理性能检验范畴，当将活性炭的“化学性质”认为是“化学纯度”时（这种倾向多存在于活性炭的应用行业中），有时将其中的灰分含量和挥发物将其中的灰分含量和挥发物含量归属于活性炭的化学性质检验范畴。
活性炭的应用目的不同，对物理性能的要求会有所不同，例如用于水处理的颗粒活性炭一般要尔测试漂浮率、水分、强度、灰分、装填密度、粒度分布等项目，当用户指定采用粉状活性炭时，一般不测试强度和漂浮率；当活性炭用于溶剂回收用途旱，一般需检测着火点、水分、强度、装填密度和粒度分布。
1、强度是活性炭重要的物理性能测试指标，其测试指标，其测试原理是将活性炭样放在一个装有一定数量不锈钢球的专用盘中，进行定时旋转和击打组合运动，运动中活性炭骨架和表层同时受到破坏，测定被破坏活性炭粒度变化情况，用保留在强度试验筛上的颗粒部分所占活性炭样品的百分数作为活性炭的强度，一般活性炭强度测试有专用设备，各种标准中都有专门的规定。
活性炭孔隙结构和表面化学性质对吸附氧化NO的影响_李兵
( 山东大学 燃煤污染物减排国家工程实验室， 山东 济南 250061 )
要: 采用 5 种粉末活性炭， 在间歇式流化床实验台上研究流态化活性 炭 低 温 吸 附 氧 化 NO 的 动 Boehm 滴定、 pH 测量表征 活 性 炭的 孔隙 结构和 表 面 化 学性 质。 力学过程。通过 N2 吸附、 元素分析、 摘 结果表明: 由于活性炭的原料和活化方法不同， 活性 炭 具有 不同 的 孔隙 结构和 表 面 化 学性 质， 呈现 不同的吸附氧化 NO 的动力学过程; 关联稳定阶段 NO 氧化成 NO2 的转化率和活性炭性质之间的关 系， 发现 NO 的转化率与活性炭的比表 面 积、 孔隙 容 积 和 平 均 孔 径 等 参 数 没 有 明确 的 关 系， 而是随 活性炭表面碱性官能团数量的增加而增加， 表面化学性质是影响活性炭吸附氧化 NO 的主要因素。 关键词: 活性炭; 表面化学性质; 吸附; NO; 流化床 中图分类号: TQ424. 1 ; X701. 7 文献标志码: A
( National Engineering Laboratory for CoalFired Pollutants Emission Reduction， Shandong University， Jinan 250061 ， China)
Abstract: Five kinds of powder activated carbons were investigated to the adsorption and oxidation of NO at low temperature in a batch fluidized bed reactor． The adsorbents were characterized by N2 adsorption， elemental analysis， Boehm titration and pH measurement． The activated carbons have different pore structure and surface chemical properties because of the different precursor and activation method， and present different time course of adsorption and oxidation of NO． NO conversion into NO2 in the stationary stage is correlated with the properties of activated carbons． The results show that NO conversion is independent of the pore structure such as specific surface area， pore volume， and average pore width． NO conversion increases with the amounts of surface basic functional groups． The surface chemistry is the most important factor on the adsorption and oxidation of NO for the samples used in this study． Key words: activated carbon; surface chemical property; adsorption; NO; fluidized bed 燃煤电厂烟气排放出大量的氮氧 化 物， 因 此 NO x 的 污染 防治 变 得 尤 为 迫切。 有研究 表 明， 低 温 下， 碳 质材料作为吸附剂 和 催 化 剂 可 以 有 效 脱 除 烟 气 中的 NO， 因 此活 性 炭、 活 性 炭 纤 维、 煤 焦 等 碳 质 材料 被 广 ［1 － 9 ］ 。 泛用于吸附 NO 的研究 Mochida 等［3 － 5］研究了活性炭纤维低温吸附氧 化 NO， 发现活性炭 纤 维 的比 表 面 积 和 表 面 含 氧 官 能团 共同决定了 NO 氧化成 NO2 的 转 化 率， 对活性炭纤维 进行热处理后分解了表面 含 氧 官 能团， 提高了 NO 的
浅谈活性炭表面酸性含氧官能团对甲醛吸收作用的影响
浅谈活性炭表面酸性含氧官能团对甲醛吸收作用的影响研究者们纷纷尝试用强酸、强氧化剂对活性炭进行性能改良，从而提高活性炭的表面酸性含氧官能团的质量数值，增强其对甲醛的吸附能力。
研究发现，含氧官能团的差异所产生的吸附效果也不一样。
此外，当活性碳表面孔隙被堵住，吸附效果也会明显减低。
这些堵住孔隙的杂质通常叫难被清除，在强氧化剂、强碱强酸的作用下方可被清理。
标签：活性炭；酸性含氧官能团；甲醛吸收甲醛是一种毒害较强的气体，被誉为室内“夺命杀手”，对于儿童、孕妇、老人的健康危害尤为严重。
利用活性炭的吸附性来处理室内甲醛是较为常见的方式。
然而由于甲醛分子属于极性分子，活性炭對极性分子的吸附作用相对较小。
对此，研究者们纷纷尝试用强酸、强氧化剂来对活性炭进行性能改良，提高其表面酸性含氧官能团的质量数值并增强极性。
研究发现，含氧官能团的差异所产生的吸附效果也不一样。
除此以外，活性炭表面存在一些孔隙，当这些孔隙被堵住，吸附效果也会明显减低[1]。
这些堵住孔隙的杂质通常叫难被清除，在强氧化剂、强碱强酸的化学清洁作用能够一定程度上清除这些杂质。
本文围绕浅谈活性炭表面酸性含氧官能团对甲醛吸收作用的影响的课题，采用不同浓度的硝酸、过氧化氢和氢氧化钠对活性炭做浸渍处理，然后对其表面酸性官能团的质量以及对甲醛气体的吸附效果展开分析，旨在更好的发挥出活性炭的吸附作用，在室内甲醛处理的问题上发挥更大的价值。
以下是具体报告内容。
1材料和方法1.1 实验材料选用市面上能够买到的颗粒状活性炭作为本次研究的基础材料，经过物理活化处理后备用。
1.2 试验方法将从市面上买来的活性炭洗干净，放入烘干箱烘干。
量取浓度为10%至60%的硝酸溶液，每隔5%为一个区间梯度，各40毫升、量取浓度为10%至30%的过氧化氢溶液，每隔5%为一个区间梯度，各40毫升。
分别加入20克活性炭，振荡后静置两小时，将浸渍液过滤干净，经干燥处理后再用去离子水将其淘洗至变为中性，再烘干备用。
对用于活性炭表面含氧官能团分析的Boehm滴定法的几点讨论
Boehm 滴定法作为一种简便的活性炭表面化学分析技术，广泛应用于测定活性炭表面含氧官能团含量[1]。
然而众多文献中所采用的Boehm 滴定法在具体操作步骤上却有一些区别，如CO 2的去除[2－4]，直接滴定或返滴定法[4－6]，配制溶液的标准浓度或表示方法不同[3－7]，振荡时间长短不一[3－6，8]等。
为了减小实验误差，更准确地分析活性炭表面含氧官能团的含量，本文通过对Boehm 滴定法的几点细节分析比较，探讨了适宜的操作方法。
1Boehm 滴定法的理论基础Boehm 滴定法是在1962年由德国学者H．P．Boehm [9]教授提出的，此法用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、乙醇钠的稀溶液中和活性炭的表面酸性氧基团。
以NaHCO 3溶液中和值表示羧基，以Na 2CO 3溶液中和值表示羧基和内酯基，以NaOH 溶液中和值表示羧基、内酯基和酚羟基，以C 2H 5ONa溶液中和值表示羧基、内酯基、羰基和羰基。
单个基团的数量分别用上述碱中和值的差值表示。
2Boehm 滴定法的一般步骤分别将NaHCO 3、Na 2CO 3、NaOH 、C 2H 5ONa 溶液与定量活性炭样品混合振荡一定时间后过滤，滤液用标准HCl 溶液滴定或加入过量HCl 溶液后再用NaOH 溶液返滴定至终点。
利用4种试剂中和用量差值就可以得出各种含氧官能团的含量。
3CO 2的去除HCl 与Na 2CO 3，NaHCO 3的反应存在如下平衡式：CO 2－3+H +=HCO －3（1）HCO －3+H +=H 2CO 3（2）标准NaOH 溶液返滴定过量盐酸用酚酞做指示剂，变色点是9．0，此时H 2CO 3也会与NaOH 有反应，会引起滴定终点的误差。
因此在Na 2CO 3与NaHCO 3溶液的滤液中加入标准盐酸溶液后，需去除其中的CO 2后再用NaOH 溶液滴定。
文献[3]与作者简介：毛磊女1972年出生，汉，四川简阳人，副教授，硕士，主要从事功能活性炭的开发与应用研究。
含氧官能团boehm滴定_理论说明
含氧官能团boehm滴定理论说明1. 引言1.1 概述含氧官能团boehm滴定是一种常用的分析方法，用于表征材料表面的含氧官能团含量。
随着表面化学研究的发展，对材料表面性质的准确描述和理解变得越来越重要。
含氧官能团是材料中极为常见的一类功能基团，它们在材料的性质和应用方面扮演着重要角色。
因此，了解材料表面含氧官能团含量及其分布情况十分关键。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对含氧官能团boehm滴定进行理论说明。
首先，在第2部分将详细介绍含氧官能团boehm滴定的概念、原理以及操作步骤；接下来，在第3部分将探讨Boehm滴定在表面化学研究中的应用，并介绍一些利用该方法评估各类碳材料表面含氧官能团含量差异性的案例；然后，在第4部分将通过经典实验与案例阐述Boehm滴定理论描述的局限性，并提出可能的解决思路；最后，在第5部分总结全文的主要观点和论点。
1.3 目的本篇文章旨在提供对含氧官能团boehm滴定理论说明的全面解析，包括其原理、操作步骤、应用领域以及存在的局限性和发展方向。
通过深入研究这一方法，可以增进对材料表面含氧官能团含量表征的认识，为表面化学研究提供进一步的指导，并为相关领域的科学家和研究人员提供参考。
2. 含氧官能团boehm滴定理论说明2.1 含氧官能团概述含氧官能团是化合物分子中的一种结构，通常与氧原子相关联。
这些官能团在化学和材料科学研究中扮演着重要角色，因为它们可以参与反应和相互作用，并对材料的性质和功能产生影响。
常见的含氧官能团包括羟基、羰基、醇基等。
2.2 Boehm滴定方法简介Boehm滴定属于一种常用的表面化学分析方法，用于测量材料表面上的含氧官能团含量。
这个方法最初由Werner Boehm在1966年提出，并已被广泛应用于碳材料以及其他具有含氧表面官能团的材料研究领域。
Boehm滴定方法基于以下原理：首先，将待研究样品置于滴定溶液中，其中包括一种酸性试剂，如硝酸或高锰酸钾溶液；接下来通过不同条件下进行搅拌、加热等处理，使得待研究样品上的含氧官能团与滴定试剂发生化学反应；最后，通过测量溶液中的酸性度变化（如pH值的变化），来推断含氧官能团的含量。
活性炭纤维孔结构和表面含氧官能团对甲醛吸附性能的影响
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华 东 理 工 大 学 学 报（自 然 科 学 版）
本文以 ACF 作为吸附剂，考察了其孔结构以及 表面官能团对甲醛吸附的影响，探究了具有不同孔 结构的 ACF 对甲醛的吸附性能，并深入研究了有效
收稿日期： 2018-09-18 基金项目： 国家自然科学基金（U1710252，21978097）；中国科协青年人才托举工程；上海市青年科技启明星计划项目（17QB1401700） 作者简介： 姚炜屹 (1993-)，男，陕西宝鸡人，硕士生，主要研究方向为炭材料高效吸附甲醛。E-mail：yaoweiyi_wind@ 通信联系人： 乔文明，E-mail：qiaowm@ 引用本文： 姚炜屹, 王际童, 乔文明, 等. 活性炭纤维孔结构和表面含氧官能团对甲醛吸附性能的影响 [J]. 华东理工大学学报（自然科学版）, 2019,
45(5): 697-703. Citation： YAO Weiyi, WANG Jitong, QIAO Wenming, et al. Effect of Pore Structure and Surface Oxygen-Containing Groups of Activated Carbon Fiber on
十分有利。
关键词：活性炭纤维；甲醛吸附；孔结构；酸性含氧官能团
中图分类号：X511
文献标志码：A
甲醛是世界卫生组织确定的致癌和致畸形物 质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之 一。其主要危害表现为对皮肤黏膜的刺激作用，甲 醛质量浓度高于 0.08 mg/m3 时可引起眼红、眼痒、咽 喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎 等。新装修的房间甲醛含量较高，是众多疾病的主 要诱因[1]。吸附法是处理甲醛最常见的方法之一，主 要是利用活性炭、硅胶、沸石等多孔性物质对甲醛等 有害物质进行吸附，具有操作简单、廉价易得的优 点，因而应用最为广泛，从室内低浓度甲醛到工业上 高浓度的甲醛，均可采用吸附法进行脱除[2-6]。
含氧官能团滴定
含氧官能团滴定2.2 活性炭含氧基团的测定活性炭的微孔表面含有多种化学基团，主要是羧基，内酯基，酚羟基，醌型羰基，这些化学基团量的多少直接影响着活性炭的吸附性能，为检测不同种类活性炭表面化学基团情况，现用化学滴定的方法对活性炭进行检测。
2.2.1 溶液的配制及标定2.2.1.1配置：(1) 0.5mol/L 的碳酸氢钠溶液称取42g 碳酸氢钠于烧杯中，加蒸馏水完全溶解后转至1L 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。
(2)0.5mol/L 的碳酸钠溶液称取53g 碳酸钠于烧杯中，加蒸馏水完全溶解后转至1L 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。
(3)0.5mol/L 的氢氧化钠溶液称取20g 氢氧化钠溶于200mL 蒸馏水中，待全部溶解后转至1L 容量瓶中加蒸馏水稀释至刻度，摇匀。
(4) 0.5mol/L 的乙醇钠溶液称取34g 乙醇钠溶于200mL 蒸馏水中，待全部溶解后转至1L 容量瓶中加蒸馏水稀释至刻度，摇匀。
(5) 0.1mol/L 的盐酸溶液的配制移取浓盐酸9mL ，用水稀释至1L ，混匀。
该溶液浓度约为0.1N 。
用碳酸钠标定。
2.2.1.2溶液的标定（1）0.1N 盐酸的标定：准确称取基准无水碳酸钠(先在烘箱中于180℃烘2h ，然后置于干燥器中冷却后称重)0.1000g ，溶于50mL 水中，加0.1%甲基橙指示剂2-3滴，用0.1N 盐酸溶液滴定至溶液呈橙红色，煮沸2-3min ，冷却后继续滴定至橙红色。
（2）四种碱溶液的标定：用标定好的0.1N 盐酸对以上四种碱溶液进行滴定。
准确移取2mL 碱溶液于250mL 锥形瓶中，加入少量去离子水，再加入溴甲酚绿——甲基红指示剂（0.1%溴甲酚绿：0.1%甲基红=3：1）8滴，摇匀后开始用上述标定好的盐酸溶液进行滴定，滴定至溶液由绿色变为酒红色，所消耗盐酸体积分别为v1，v2，v3，v4。
2.2.1.3结果计算（1）2320.1000HCl Na CO HCl N M V ?=?HCl N ——盐酸的浓度，mol/L ，23Na CO M ——碳酸钠的分子量，HCl V ——滴定所消耗的盐酸的体积，L 。
污泥基活性炭孔结构及表面官能团对有机物吸附影响
2.2 污泥基活性炭的制备
将脱水污泥于通风避光处自然风干，破碎后过 3 mm 筛备用。将干污泥用浓度为 30%的 氯化锌溶液以固液比（干燥污泥和无水氯化锌固体的质量之比）为 1:0.8 的比例浸渍 24 h 后， 去除浮液，在 105℃条件下烘干 24 h，随后放入马弗炉在 600℃的条件下保持 60 min，取出 产物，稍加冷却后，用 0.1 mol/L 盐酸溶液加热煮沸 20 min，继续用 0.1 mol/L 盐酸溶液反复 清洗，随之用蒸馏水清洗至残液成中性。将清洗后的产物干燥，磨碎，过 150 目筛得到污泥 基粉末活性炭，记为 SAC。木质商品活性炭由广东省汕头市西陇化工厂有限公司提供，记为 MAC。
基金项目：国家 863 自由探索项目（2008AA06Z309）；北京市自然基金（8093036） 作者简介：李道静（1986～），女，贵州，硕士研究生，lidaojing45@，TEL：13426461423 ∗ 通讯作者，张立秋(1972～)，男，黑龙江，教授，博士，主要从事污水处理技术研究，zhangliqiu@。
Forestry University, Beijing 100083, China)
Abstract Production of sludge based activated carbon (SAC) is one of the research hotspots on sludge recycling. However, the influence of SAC’s physicochemical properties on the organic pollutants adsorption needs further investigations. In this study SAC was produced from sewage sludge in a municipal wastewater treatment plant. ZnCl2 activation method was adopted in the process. The physicochemical properties of SAC were determined and compared with those of a market activated carbon (MAC), which include surface area, pore distribution, surface functional groups and isoelectric point (IEP). Phenol and nitrobenzene were selected as the target compounds and their adsorption behaviors in water and organic solution were studied and compared. The experimental results showed that the surface area of the SAC (195.28 m2/g) was much smaller than that of the MAC (801.01 m2/g). Acid groups were the dominant functional groups on the SAC while basic groups were the dominant on the MAC. The uptake of both phenol and nitrobenzene in organic solution was much higher than that in water solution. It indicateded that adsorption competition from water molecular was high especially for phenol adsorption. During the adsorption process in water solution, hydrophobic interaction played a major role, leading to a better