活性炭表面官能团以及活性炭改性详细介绍

白云碳素原创    
2019-05-15 10:46:47
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表面官能团炭材料的主要成分是碳,其本身是没有极性的,呈疏水性。但是,随着生产过程以及使用环境的不同,炭材料表面性质会发生变化。炭材料表面易被氧气、水等氧化剂氧化,从而或多或少地生成了表面官能团。

这些官能团的生成会使炭材料的界面化学性质产生多样性。通过有机化学的方法可以测定炭材料中的官能团。一般认为,炭材料中的官能团主要有竣基、内酷型梭基、酚径基和碳基口,碳基活性炭表面还有可能还有含氮官能团。它一般来源于利用含氮原料的制备工艺过程和活性炭与人为引入的含氮试剂的化学反应。

由于表面存在化学官能团、表面杂原子以及化合物,这些决定了活性炭的表面化学性质,而表面化学性质对于活性炭的吸附性能起到很重要的影响。不同的表面官能团、杂原子、化合物对不同的吸附质有明显的吸附差别,所以研究活性炭的表面官能团,对其使用功能有很大的帮助。 活性炭属于非极性吸附剂,由于它的疏水性,在水溶液中只能吸附各种非极性有机物质,但是不具有吸附极性溶质的功能。通过表面官能团的引入和改性,使其具有更丰富的吸附特性。一般来说,活性炭表面含氧官能团中酸性化合物容易吸收极性化合物,而碱性化合物则易吸附极性较弱或非极性物质。

通过表面官能团的改性,改变其对吸附质的吸附性能,增加其表面官能团的极性,可以增加其对极性物质的吸附能力。相应地增加活性炭表面的非极性,其对非极性物质的吸附能力也得到增加。所以通过改变活性炭的表面化学性质,可以使其具有更强大、更全面的吸附功能