改性活性炭在环境保护中的应用
活性炭改性方法及其在水处理中的应用
活性炭改性方法及其在水处理中的应用一、本文概述活性炭，作为一种广泛应用的吸附剂，因其高比表面积、优良的吸附性能和化学稳定性，在水处理领域扮演着重要角色。
然而，原始的活性炭在某些特定应用场合下可能表现出吸附容量有限、选择性不高等不足，这就需要对活性炭进行改性，以提高其在水处理中的性能。
本文旨在探讨活性炭的改性方法，并分析改性活性炭在水处理中的应用及其效果。
我们将详细介绍活性炭的改性方法，包括物理改性、化学改性和生物改性等多种方法，并阐述其改性原理和效果。
接着，我们将通过案例分析，探讨改性活性炭在水处理中的实际应用，如去除重金属离子、有机物和色度等。
我们将对改性活性炭在水处理中的应用前景进行展望，以期为推动活性炭在水处理领域的应用和发展提供参考。
二、活性炭基础知识活性炭，作为一种多孔性的炭质材料，因其独特的物理和化学性质，被广泛应用于各种领域，尤其是水处理领域。
其基础知识的掌握对于理解活性炭的改性方法以及在水处理中的应用至关重要。
活性炭主要由碳、氢、氧、氮、硫和灰分组成，其中碳元素含量一般在80%以上。
活性炭的多孔结构赋予了其巨大的比表面积和优异的吸附性能。
活性炭的孔结构包括大孔、中孔和微孔，这些孔的存在使得活性炭能够吸附分子大小不同的各种物质。
活性炭的吸附性能主要取决于其表面化学性质和孔结构。
表面化学性质包括表面官能团的种类和数量，这些官能团可以影响活性炭与吸附质之间的相互作用力，从而影响吸附效果。
孔结构则决定了活性炭的吸附容量和吸附速率。
活性炭的制备方法多种多样，包括物理活化法、化学活化法和化学物理联合活化法等。
不同的制备方法可以得到不同性质的活性炭，从而满足不同应用场景的需求。
在水处理领域，活性炭主要用于去除水中的有机物、重金属离子、色度、异味等污染物。
其吸附过程包括物理吸附和化学吸附，通过这两种吸附方式的共同作用，活性炭可以有效地净化水质，提高水的饮用安全性。
活性炭的基础知识包括其组成、结构、性质、制备方法和应用等方面。
《2024年改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用》范文
《改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用》篇一一、引言随着人类社会的快速发展，环境污染问题日益突出，环境修复技术逐渐成为研究热点。
改性生物炭作为一种新型的环境修复材料，因其具有良好的吸附性能、较高的化学稳定性和生物相容性，被广泛应用于重金属离子去除、有机物降解、土壤改良等领域。
本文将详细介绍改性生物炭的制备方法及其在环境修复中的应用。
二、改性生物炭的制备1. 原料选择改性生物炭的制备原料主要包括生物质废弃物和活性炭等。
生物质废弃物如农林废弃物、城市生活垃圾等，经过适当的处理和活化过程，可以转化为生物炭。
活性炭具有较高的比表面积和吸附性能，可以作为生物炭的改性剂。
2. 制备方法（1）炭化过程：将生物质废弃物进行破碎、干燥后，在无氧或限氧条件下进行高温炭化，使生物质废弃物中的有机物热解，形成原始生物炭。
（2）活化过程：将原始生物炭进行活化处理，使其具有更高的比表面积和孔隙结构。
常用的活化方法包括物理活化法（如蒸汽活化、二氧化碳活化等）和化学活化法（如磷酸活化、氢氧化钾活化等）。
（3）改性过程：将活化后的生物炭与改性剂（如活性炭、氧化剂等）进行混合、搅拌、干燥等处理，使生物炭具有更好的吸附性能和化学稳定性。
三、改性生物炭在环境修复中的应用1. 重金属离子去除改性生物炭具有较高的比表面积和丰富的官能团，可以与重金属离子发生吸附、络合等作用，从而有效去除水体中的重金属离子。
此外，改性生物炭还可以通过改变pH值、离子强度等条件，调节重金属离子的去除效果。
2. 有机物降解改性生物炭具有良好的吸附性能和催化性能，可以吸附和降解水体中的有机物。
同时，改性生物炭还可以为微生物提供生长和繁殖的场所，促进有机物的生物降解。
3. 土壤改良改性生物炭可以改善土壤的物理性质和化学性质，提高土壤的保水性和通气性。
同时，改性生物炭还可以吸附和固定土壤中的重金属离子和有机污染物，减少其对作物的毒害作用。
此外，改性生物炭还可以促进土壤中微生物的生长和繁殖，提高土壤的生物活性。
活性炭在环境工程中的应用解析
活性炭在环境工程中的应用解析摘要：近年来，我国的生态环境进一步恶化，从而严重的威胁到我国的可持续发展战略。
这些年国家关注的重点就是环境保护，各类环境污染的治理也逐渐引起重视。
因为我国生产企业的大力发展使得排放各类废水、废气及废固的更加的普遍，也严重阻碍了环境治理。
活性炭这是一种具有较高比表面积的物质，可有效的吸附水体、废气内的有毒有害物质，并且明显减少废水及废气中有毒有害物质，对环境保护非常有利。
本文就分析了活性炭在环境工程中的应用，指出了活性炭的应用价值。
关键词：环境保护、三废治理、活性炭、比表面积引文：这些年环境问题一直是国家大力关注的重点，随着我国工业的大力发展及人类生活水平的不断提高，市场竞争越来越激烈，部分企业为获取高额利益不惜以损害环境为代价，造成大量废气，废液及废固的任意排放，严重影响了我国生态环境，同时也为我国环境的治理造成了较大的困难。
环保问题已成为我国重点治理的难题。
活性炭是一种比表面积很大的物质，由于其具有较大的吸附能力可对废气及废液内残留的有毒有害物质进行吸附，可有晓的净化废气及废水中的有害物质，有利于减轻废水废气对环境的危害程度，也有利于人们对废水废气的处理，在现代环境保护与治理中发挥着重要作用。
活性炭由于其具有较大的比表面积及较强的吸附能力在环境保护与治理中的应用越来越突出。
目前各类污染物治理对活性炭的需求越来越大，本文通过对目前活性炭在废水，废气治理方面的应用进行了分析，为后期企业关于活性炭的使用提供参考。
1活性炭基本成分，生产工艺及其性能介绍活性炭是一种黑色粉末状或颗粒状的固体，其主要制备过程是将含碳的有机材料如煤、木材等在活化炉中在高温高压状态下进行热解反应转化而成；因此其巨大的表面积和空隙结构也通过这种方式成型。
由于活性炭具有较大且结构复杂的孔隙结构使其具备了较强的吸附能力。
通常活性炭结构主要有粉末状和颗粒状两种，粉末状结构的活性炭虽然其吸附能力强、制作容易、成本低等特点，但由于其不能回收利用，无法再生等没能实现广泛应用；而颗粒状活性炭造价虽然昂贵，但可回收利用且操作方便等特点被目前工业领域如废水处理和水净化作业、汽车尾气吸附等广泛应用，并取得了很好的效果。
生木炭及改性生物炭的应用
生木炭及改性生物炭的应用生木炭是一种以木材为原料制成的炭，而改性生物炭则是在生物炭基础上经过改良加工而成的炭。
这两种炭材料在农业、环境治理、工业生产以及能源领域等方面有着广泛的应用。
首先，在农业领域，生木炭和改性生物炭可以作为土壤改良剂使用。
它们具有良好的黑色和多孔性质，能够提高土壤通气性和保水性，改善土壤的结构和肥力。
它们有助于吸附和释放营养物质，提高土壤的肥力和作物的产量。
此外，这两种炭材料还可以吸附有害物质，减少土壤中的污染物含量，并促进土壤中微生物的活动，有助于保护土壤生态系统的健康。
其次，在环境治理方面，生木炭和改性生物炭在土壤修复和水污染治理中有着重要的作用。
由于其优越的吸附性能，它们可以有效吸附和去除土壤和水体中的重金属、有机物和化学物质。
例如，将生物炭应用于湖泊和河流中，可以减少水体富营养化和藻类的生长，并改善水质。
此外，它们还可以用于处理生活污水、工业废水和农业污水，净化废水中的有害物质，提高水处理效果。
第三，在工业生产中，生木炭和改性生物炭也有着广泛的应用。
它们可以作为活性炭、吸附剂和催化剂使用。
例如，将它们用于油田开发中的水驱过程，可以提高原油的回收率。
同时，生木炭和改性生物炭还可以用于金属冶炼、化工生产、电子工业和制药工业等领域，用于净化废气和废水中的有害物质，保护环境和人体健康。
最后，在能源领域，生木炭和改性生物炭也有着重要的应用价值。
它们可以用作固体燃料或添加剂，用于取代传统的煤炭、木材和天然气等能源。
由于其低含硫和低挥发性等特点，生木炭和改性生物炭的燃烧过程产生的污染物较少，对大气环境的影响较小。
此外，它们还可以通过生物质气化技术转化为可再生能源，用于发电和供热。
因此，生木炭和改性生物炭在替代传统能源、减少碳排放和保护环境方面具有重要的意义。
总之，生木炭和改性生物炭在农业、环境治理、工业生产和能源领域等方面有着广泛的应用。
它们不仅可以改善土壤品质、净化水体、净化废气和废水，还可以作为能源的替代品。
活性炭的改性及吸附性能的报告,800字
活性炭的改性及吸附性能的报告，800字
活性炭是一种具有广泛应用的环境保护材料，它可以有效吸附污染物，如气体、液体和固体。
活性炭的改性与吸附性能在环境保护方面具有重要意义。
本文研究了活性炭的改性及其吸附性能。
活性炭的改性是在活性炭的基础上附加各种表面活性剂，改变活性炭的物理和化学性质，以实现优化性能和有效应用。
常用的改性方法有氯离子水解改性、嵌入改性、外层改性和复合改性等。
这些改性方法都可以改变活性炭的结构，提高它的表面硬度、比表面积和吸附性能。
活性炭的吸附性能是指它能够有效吸附污染物，一般分为物理吸附和化学吸附两种。
物理吸附是由活性炭表面的尺寸大小、形貌、pH值、温度及物质的分子结构而产生的，它主要是通过偶然的力作用来吸附污染物。
化学吸附是指污染物与活性炭表面发生化学反应，以形成无毒无害的自然反应物，从而实现净化环境的效果。
活性炭的改性及其吸附性能对环境保护具有重要意义，它可以有效清除空气中的VOCs，净化水源，降低污染物的毒害，保护环境。
研究人员正在研究不同改性方法及其吸附性能，提出不同的改性方法，以实现更高的吸附性能和净化环境的效果。
因此，活性炭的改性及其吸附性能是环境保护方面非常重要的一个课题，未来研究将有助于推进活性炭吸附技术的发展，更好地保护环境。
浅谈活性炭的改性及其应用
吸附 作 用的研 究 ，结 果 显 示 ：氧 化 改 性 后 样 品 对
铅离 子的吸附速 率非常迅 速 ，吸附 平衡时 间仅 需要 ５ｍｉ ；且 氧化改性 后活性碳 纤维在较 宽的 ｐ ｎ Ｈ值范
最近几 十年来 ，市场需求 不断扩 大 ，活性炭 表
现出 了其优 越的性能 ，但随着 人民生活水 平的不断
耐 酸碱 、耐热 、不溶 于水和有 机溶剂 ，易再生等优 点 ，是一种 环境 友好 型 吸附 剂 。活性 炭 用于 化工 、 环保 、食 品加 工 、冶 金 、军 事化 学 防 护 等 各个 领 域 。且 广泛 用 于 工 业 三废 治 理 、溶 剂 回 收 、水 处
性炭进行 了改性 。结果 表明 ：在空 气氧化处理 的过 程 中 ，部分 的微孑 结构遭 到 了破坏 。并且随 着氧化 Ｌ
炭纤维 表面酸性 官能 团的含量 ，分 别使 活性炭纤 维
对 Ｓ 的动 态吸附 能力提高 了 ６ ％和 ３ ％ ；用 Ｃ ０ ５ ２ ｌ 处理 的活 性 炭 纤 维 表面 极性 改 变 ，对 Ｓ 的 动 态 ０ 吸附能 力提 高 了 ４ ％。可见 ，表 面 化 学改 性 的 方 ５
活性炭 氧化改性 是指利用 合适 的氧化 剂在适 当 的温度下 对活 性 炭材 料 表 面 的 官 能 团 进 行 氧化 处 理 ，从而提 高材 料含氧 官能 团的含 量 ，增强 材料表 面的亲水性 。表面极性 较强 的活性 炭 易吸 附极性物 质 ，从而可 以达 到吸附 回收或废 水治理 的 目的 。常
第４ 期
煤 质 技 术
２ ０ 年 ７月 ０８
浅 谈 活 性 炭 的 改 性 及 其应 用
董 洁，吴边华
（ 国矿 业 大 学 ， 江 苏 徐 州 ２ １ １ ） 中 ２ １ ６
粉状活性炭的表面改性及其对吸附性能的影响
粉状活性炭的表面改性及其对吸附性能的影响活性炭作为一种广泛应用于环境保护领域的吸附材料，其吸附性能的优劣直接影响着其应用效果。
为了提高活性炭的吸附性能，可以对其表面进行改性处理。
其中一种常用的改性方法是对粉状活性炭的表面进行改性处理，通过改变其表面性质来提高其吸附性能。
本文将探讨粉状活性炭的表面改性方法，并分析其对吸附性能的影响。
在粉状活性炭的表面改性过程中，常用的方法包括物理改性和化学改性两种方式。
物理改性主要是通过改变表面形貌、孔结构以及表面电性等来提高吸附性能，而化学改性则是通过在活性炭表面引入化学官能团来改变表面化学性质。
下面将分别介绍这两种方法的具体实施以及对吸附性能的影响。
物理改性方法中，常见的包括热处理、氧化处理、负载改性等。
热处理是指通过高温处理来改变活性炭的表面形貌和孔结构，进而提高吸附性能。
例如，高温炭化可以使活性炭的孔径变得更加均匀，增加孔体积，从而提高其吸附性能。
氧化处理则是利用氧气、臭氧等气体来改变活性炭的表面性质，如增加活性炭表面上的含氧官能团，提高对有机污染物的吸附能力。
负载改性是指将其他活性物质负载到活性炭表面，例如负载金属氧化物或其他催化剂，通过催化氧化等反应来提高吸附性能。
化学改性是通过在活性炭表面引入化学官能团来改变其表面化学性质的方法。
常用的化学改性方法包括酸碱处理、氧化剂处理、表面覆膜等。
酸碱处理可以改变活性炭表面的酸碱性质，增加官能团含量，提高吸附性能。
氧化剂处理是指利用强氧化性的化学物质，在活性炭表面引入官能团，增加活性位点，从而提高吸附性能。
表面覆膜是指将活性炭的表面覆盖一层附着剂，形成保护层，提高活性炭的稳定性和吸附性能。
改性后的粉状活性炭对吸附性能的影响主要体现在以下几个方面。
首先，改性可以增加活性炭的孔体积和孔径分布，提高吸附物质分子在活性炭中的扩散速率，从而增强吸附性能。
其次，改性可以增加活性炭表面的官能团含量，提高其与目标污染物之间的亲和力，增强吸附效果。
活性炭的再生及改性进展研究
活性炭的再生及改性进展研究1. 引言1.1 活性炭的再生及改性进展研究活性炭是一种常用的吸附剂，在环保和水处理领域有着广泛的应用。
随着使用时间的增长，活性炭会逐渐失去吸附性能，需要进行再生或改性以恢复其吸附性能。
活性炭的再生及改性进展研究是当前研究的热点之一，通过对活性炭再生技术和改性方法的探索，可以提高活性炭的吸附效率，并延长其使用寿命。
在活性炭的再生技术研究方面，主要包括热再生、化学再生、生物再生等方法。
热再生是目前应用最广泛的再生技术之一，通过高温使废弃的活性炭中的吸附物质挥发分解，达到再生的目的。
化学再生则是利用化学溶剂或氧化剂将吸附在活性炭上的有机物去除，而生物再生则是通过微生物降解有机物，使活性炭恢复吸附性能。
而在活性炭的改性方法探讨中，主要包括物理改性、化学改性和表面改性等方法。
物理改性通常是通过改变活性炭的孔径结构或比表面积来提高其吸附性能，化学改性则是通过在活性炭表面引入功能基团或进行表面修饰来增强活性炭的吸附性能。
表面改性则是利用纳米技术等手段对活性炭表面进行修饰，增强其吸附性能和选择性吸附能力。
通过对活性炭的再生技术和改性方法进行综合研究，可以提高活性炭吸附性能，减少其对环境的污染，同时也能为环境保护和水处理领域带来更多的新机遇和发展空间。
2. 正文2.1 活性炭的再生技术研究活性炭的再生技术研究是关于如何有效地恢复和重复利用已经使用过的活性炭材料的技术方法。
活性炭是一种具有极高比表面积和吸附性能的材料，在吸附有机物和重金属等污染物方面具有广泛的应用。
目前，活性炭的再生技术主要包括热再生、溶剂再生、化学再生和微波再生等几种方法。
热再生是目前应用最广泛的一种再生技术，通过高温处理活性炭可以恢复其吸附性能，但会降低其使用寿命。
溶剂再生则是利用溶剂将吸附在活性炭上的有机物溶解出来，再进行脱溶剂处理，使活性炭重新恢复吸附性能。
化学再生是通过化学方法将活性炭表面的吸附物去除，如氧化法、还原法等。
活性炭的再生及改性进展研究
活性炭的再生及改性进展研究活性炭是一种具有丰富表面积和孔隙结构的多孔性材料，具有很强的吸附性能，因此在各种领域得到了广泛的应用，如环境保护、水处理、医药和食品工业等。
活性炭在使用过程中会受到污染和饱和，导致吸附性能下降，因此需要进行再生或改性以保持其吸附性能。
本文将针对活性炭的再生及改性进展进行研究综述，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
一、活性炭的再生方法活性炭的再生主要是指将已被使用过的活性炭通过一系列物理或化学方法进行处理，使其重新获得较好的吸附性能，延长其使用寿命。
目前常用的再生方法主要包括热再生、气相再生、溶剂再生和微生物再生等。
1. 热再生热再生是指将已饱和吸附物的活性炭放置在高温下，通过热解或氧化的方式将吸附在活性炭表面的物质热解或氧化脱附出来，从而实现活性炭的再生。
热再生的温度、时间和气氛条件对再生效果起着决定性的作用。
研究表明，热再生可以有效地去除活性炭上的有机物，但对于一些无机物质的再生效果不佳。
气相再生是指通过将已饱和吸附物的活性炭暴露在气体流中，利用气相传质的方式来将吸附在活性炭表面的物质逐渐脱附出来，从而实现再生。
气相再生常用的气体有空气、蒸汽、氮气等。
气相再生的优点是操作简便、无二次污染，但对于一些难挥发物质的再生效果较差。
溶剂再生是指将已饱和吸附物的活性炭放置在适当的溶剂中进行浸泡或洗涤，以溶解固定在活性炭表面的污染物质，实现再生。
溶剂再生通常采用的溶剂有醇类、酮类、醚类等。
溶剂再生的优点是能够有效去除一些难以在热处理或气相传质条件下脱附的污染物质，但对于一些高温不稳定的污染物质不适用。
4. 微生物再生微生物再生是指将已饱和吸附物的活性炭暴露在一定的微生物作用条件下，利用微生物对吸附物质进行降解或转化，从而实现再生。
微生物再生的优点是操作简单、无二次污染，但对于一些难以降解的有机物或无机物质效果不佳。
活性炭的改性是指通过物理或化学手段对活性炭进行处理，改变其表面性质和孔隙结构，以增强其吸附性能或赋予其特定的功能。
生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用
生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用1. 引言1.1 生物炭的概念生物炭是一种经过热解或氧化能力较低的碳材料，并且具有一定的孔隙结构。
生物炭通常来源于生物质资源，如木材、秸秆、果壳等，通过高温热解或炭化而得。
与传统的活性炭相比，生物炭具有较高的比表面积和孔隙度，因此在吸附、储存气体、改良土壤等方面表现出色。
生物炭还被广泛应用于环境修复、气候调节等领域，被认为是一种具有潜力的绿色材料。
为了进一步发挥生物炭的性能和应用价值，科研者们不断探索生物炭的改性方法，以期提高其吸附性能、化学活性和稳定性，从而拓展生物炭在污染物去除等方面的应用。
对生物炭的改性方法进行研究和探索具有重要意义。
1.2 生物炭改性的必要性生物炭改性的必要性主要体现在以下几个方面：普通生物炭在吸附污染物方面的效率可能有限，而通过改性可以增加其吸附能力和选择性，使其在污染物去除中更加高效。
生物炭本身具有一定的生物活性，通过改性可以调控其对环境中微生物的影响，实现更好的生态修复效果。
生物炭改性还可以改变其物理性质，如孔结构和表面化学性质，从而扩大其在不同领域的应用范围。
生物炭改性是为了增强其性能和适用性，使其更好地应用于环境保护和资源回收利用领域。
通过对生物炭进行有效的改性，可以提高其在污染物去除中的效率和稳定性，为环境治理提供更为可靠和可持续的解决方案。
2. 正文2.1 物理改性方法物理改性方法是指通过不改变生物炭化学结构的情况下，对其外部形貌、孔结构等进行改善或调控的方法。
常见的物理改性方法包括干燥、热处理、活化和表面改性等。
干燥是物理改性方法中最简单直接的一种。
通过干燥可以去除生物炭中的水分，提高其比表面积和孔容，从而提升其吸附性能。
热处理是一种常用的物理改性方法。
热处理可以改变生物炭的结晶度和孔隙结构，进而提高其吸附性能和稳定性。
活化是一种常见的物理改性方法，主要通过高温或化学氧化活化剂来改变生物炭的孔结构和化学性质，增加其孔隙度和活性位点数，提高其吸附性能和反应活性。
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#! 改性活性炭在环境保护中的应用 #$ !! 用于废气处理 #$ !$ !! 防毒面具及滤毒通风装置 活性炭用于防毒 面 具 始 于 第 一 次 世 界 大 战 ! 并且 成了推动当时活性炭工业发展的重要因素 " 但由于气 体和蒸汽状化学毒剂 的 种 类 最 多 ! 分子结构和特性各 异! 单一的作用难以达到全面滤毒的目的 ! 目前世界各 国均将活性炭分别浸渍铜 # 银# 锌等金属氧化物以及吡 啶# 皮 考 啉 等 制 成 专 用 活 性 炭)催 化 剂" 美 国 称 作 P 6 活性炭或急特拉特活性炭 " 随着工业的发展 ! 工业毒物的种类不断增加 ! 因而 相应需要的防毒 面 具 用 活 性 炭 ) 催 化 剂 品 种 也 很 多 " 民用防毒面具滤毒罐用改性活性炭如表 ! 所示 " #$ !$ "! 废气治理 是造成* 酸 雨+ 的主要 P 7 " 是主要的 大 气 污 染 物 ! 原因 ! 活性炭吸附法脱硫得到了广泛的应用 " 但是 ! 单 一的活性炭脱硫 ! 速度慢 ! 效率低 " 提高活性炭脱硫的 性能 ! 改性活性炭引起重视 ! 它能克服普通活性炭的某 -* / -万方数据
!( 构和表面化学性 质 的 改 性 方 面 研 究 了 很 多 ’ " 为活性
活性炭的氧含量 越 高 " 其 酸 性 就 越 强 $C > H E 0 滴定能
"( 够给出活性炭表面含氧官能团数量及分布情况 ’ $
"! 活性炭的改性方法及其特点 "$ !! 孔隙结构的调整 孔隙调整的目的就是使活性炭的细孔与吸附分子 尺寸相当 " 提高其 对 不 同 吸 附 质 的 吸 附 能 力 $ 孔 隙 调 整的方法决定于活性炭的孔结构 " 如孔径的大小 % 孔容 的大小等 " 有的需 要 开 孔 % 扩 孔" 有 的 则 需 要 缩 孔$ 开 孔和扩孔常用的方法是控制轻度活化程度 $ 缩孔的方 法很多 " 有热收缩法 % 浸渍覆盖法 % 气相热解堵孔法等 $ "$ "! 表面化学改性 活性炭的化学组 成 和 表 面 的 活 性 官 能 团 的 种 类 % 数量对吸附和催化 带 来 了 重 大 影 响 " 根据吸附质的不 同对活性炭进行相应的改性有着重要意义 $ 表面化学 改性主要改变活性炭的表面酸 % 碱性 " 引入或除去某些 表面官能团 " 使其具有某种特殊的吸附或催化性能 $ "$ "$ !! 化学浸渍 将一定的化学药 品 通 过 浸 渍 % 干燥添加到活性炭 内部 " 使活性炭增加 一 定 的 化 学 反 应 与 催 化 反 应 的 能 力 $ 如在活性炭中浸 渍 某 些 金 属 化 合 物 作 改 性 剂 " 可 以显著增强活性炭 的 催 化 活 性 " 既可以降低反应的温
对活性炭的性能要求 !! 随着科学技术的 迅 猛 发 展 " 也越来越高 " 普通活性炭存在比表面积小 " 孔径分布较 宽和吸附选择性能 差 等 不 足 " 已远不能满足国内外市 场的要求 $ 对活性炭 改 性 " 使之功能化已成为活性炭 发展的必然趋势 $ 通常采用工艺控制和后处理技术对 活性炭的孔隙结构进行调整 " 对表面基团进行改性 " 进 而提高其吸附和催化性能 $ 国内外学者在活性炭孔结
1%*! 低温等离子体处理 低温等离子体处理技术既能改变炭材料的表 面 化 学特性 ! 又能控制材料的界面物性 ! 在 炭 材料 表 面改 性 方面显示出广阔的应用前景 " 低温等离 子 体 改性 具 有 以下特点 & ’ ( 干式工艺 ! 无需进行废液 # 废气处理 ! 可节 ! ( 作用时间短 ’ 几秒到几分钟 ( ! 效 省能源 ! 降低成本 "’ " 率高 "’ ( 改性只发生在表面层 ’ 几个 埃 到 微米 级 ( ! 不 # 影响基体固有性能 "’ ( 工艺简单 ! 操作较方便 " % 据报道 ! 利用微 波 低 温 等 离 子 体 加 热 处 理 活 性 炭 后! 在短时间内不仅活性炭的比表面积增大 ! 而且提高 了活性炭对各种有机 化 合 物 的 吸 附 性 能 ! 尤其提高了
图 !! 不同浸渍炭的吸附效率变化曲线
汞是易挥发的剧毒物质 ! 对人体危害极大 ! 因此汞 蒸汽污染的防治是环保的重要课题 " 经化学处理的活 性炭可以有效地脱除空气或其他载气中的汞蒸汽 " 例 如! 在活性炭中添加 碘 # 银 或 者 双 硫 腙 等 的 螯 合 剂! 对 汞蒸汽的吸附能力就会变得非常大 ! 另外 ! 氧化活性炭 对汞蒸汽的吸附比未处理的活性炭大 " & 倍左右 "
% & ! #
产品大部分为中 ( 低档产品 ! 难以满足国内外用户对活 性炭产品性能的要求 $ 而对活性炭的孔隙结构进行调 整以及改变其表面 化 学 性 质 ! 可显著提高其吸附效率 和改善其吸附选择性及其催化性能 $ 改性活性炭易于 回收 ( 再生等优点 ! 也可在清洁生产中加以推广 $ 随着 人民对环境保护的重 视 和 改 性 技 术 的 不 断 发 展 ! 相信 改性活性炭在环境保护领域得到更广泛的应用 $
/% " 应速度快 ! 硫容量大 ! 可脱除部分有机硫等特点 $
表 !! 民用面具滤毒罐 序号 ! " # % 防毒类型 综合防毒 防氨 # 硫化氢 防汞蒸汽 防酸性气体 防护对象举例 装填物
氢 氰 酸# 氯 化 氰# P 6型 6) 催 化 砷化氢 # 光气 # 苯 剂 氨# 硫化氢 汞蒸汽 浸6 O P 7 6 % 的 浸P或浸碘化钾 6 O P 7 6 % 的 -
改性活性炭在环境保护中的应用 ! 江 ! 霞 $ 等
改性活性炭在环境保护中的应用
江!霞! ! 蒋文举 ! !金!燕! ! 张振鹏
! 四川大学建筑与环境学院 " 成都 !/ # ! & & / *
摘!要! 活性炭是一种应用广泛的吸附催化剂 " 其性能取决于它 的 孔 隙 结 构 和 表 面 化 学 性 质 $ 为 了 提 高 其 吸 附 效 率 和 改 善 其 吸 附 选择性及其催化性能 " 往往需要对活性炭的孔隙结构进行调整以 及 改 变 其 表 面 化 学 性 质 $ 综 述 了 活 性 炭 的 改 性 方 法 及 其 特 点 % 改性活 性炭在环境保护中的应用及其再生等方面的研究概况 $ 关键词 !活性炭 & ! 改性 & ! 孔结构调整 & ! 表面化学 " # 中图分类号 ! + , ’!! 文献标识码 ! -!! 文章编号 ! ! & & # . / * & % " & & # & * . & & * * . & #
无实用意义 ! 市售脱臭 活 性 炭 ’ 很 快 失 效! 而经过 !1 ( 浸渍处理的 4 H P 7 , 2"7 含量为 ! ’F !" ,F 的改性 %活性炭 ’ 和6 "1 ( O P 7 * 2"7 含 量 为 ! ,F !" ’F 的 %% ! ! 改性活性炭 ’ 吸附效率明显提高 $ " #1 (
’% 对二硫化碳的吸附能力 $ "
氨由于其较小的分子量并有极性 ! 而较难被吸附 ! 因此 ! 为了取得较好的吸附效果 ! 国内外学者研制了数
! &% 种改性活性炭 $ " 结果表明 ! 以 亚铁 盐 和 铜 盐 配 方 处
理的活性炭对其有 很 好 的 吸 附 性 能 "[2# 浓 度 为 " ’
# , 时! 改 性 前 后 活 性 炭 对 [2# 的 吸 附 效 率 * 0 0 !# 5 变化曲线 ! 见图 !" 可 见 ! 未浸渍活性炭’ 基本上 &1 (
基金项目 ! 四川省应用基础项目 作者简介 ! 江霞 ! " 女" 硕士研究生 $ ! 1 , ’< #
浸渍处理后 " 也能使炭表面产生不同的改性效果 $ "$ "$ "! 氧化处理 氧化 处 理 是 常 用 的 改 性 活 性 炭 的 方 法 " 如用 ! 不 2[ 7 2 4 H [ 7 1 2 #% "7 "% ## #* "7 氧化物质进行处理 " 同的氧化剂处理后 " 含氧官能团的数 量和 种类不 同 " 氧
( % 化程度越高 " 含氧官能团越多’ $ 氧化处理可以改变活 ( * 性炭的孔隙结构 " 比表面积 % 容积降低 " 孔隙变宽’ $
"$ "$ #! 添加活化剂 在活性炭上添加酸性或碱性物质以及过渡金属盐 ** **
万方数据
/ 卷 ! 第 * 期 !" & & #年1月 !!!!!!!!!! 第 " 类和氧化物 ! 可以利 用 配 位 吸 附 或 其 他 化 学 作 用 来 增 强脱除臭气的性能 " 如将含氮 # 碘# 硫等化合物添加到 活性炭孔隙内表面 ! 制成含氮 # 含碘 # 含硫活性炭 ! 能提 高烟气 脱 硫 # 除 汞 性 能 "9 ! & !# 9 ! & "# 9 ! & #系列活性 炭精脱硫剂 ! 由 于 添 加 了 催 化 2"P 及 6 7 P反应的特 种活性物质 ! 与普通 活 性 炭 相 比 ! 具 有 脱 硫 精 度 高! 反
改性活性炭在环境保护中的应用 ! 江 ! 霞 # 等
在我国采用活性炭吸附技术或采用活性炭为主体 家用净水器去除饮用 水 中 有 机 微 污 染 ! 其出水中亚硝 $如何 酸盐含量均超 过 生 活 饮 用 水 标 准 " ‘ C * , % % ’ *# 抑制亚硝酸盐的形成已成为家用净水器普及应用的关 键问题之一 $ 王 琳 等