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《烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，重金属废水排放问题日益严重，对环境和人类健康构成了严重威胁。
烟杆作为一种农业废弃物，具有丰富的碳源和良好的物理化学性质，因此，利用烟杆制备活性炭并应用于重金属废水的处理，既可实现废弃物的资源化利用，又能有效处理重金属废水。
本文旨在研究烟杆基活性炭的制备方法及其在吸附处理重金属废水中的应用。
二、烟杆基活性炭的制备1. 材料选择选择质量良好、无杂质的烟杆作为原料，进行清洗、干燥处理。
2. 碳化过程将干燥的烟杆置于碳化炉中，在无氧条件下进行碳化处理，温度控制在500-600℃，碳化时间为2小时。
3. 活化过程碳化后的烟杆进行活化处理，采用化学活化法，以KOH为活化剂，将KOH与碳化后的烟杆按一定比例混合，然后进行高温活化，温度控制在800-900℃，活化时间为1小时。
4. 洗涤与干燥活化后的烟杆基活性炭用稀酸洗涤，以去除残留的碱和杂质，然后进行干燥处理。
三、烟杆基活性炭吸附处理重金属废水1. 吸附实验采用批量实验法，将制备的烟杆基活性炭投入含不同浓度重金属离子的废水中，在一定温度、pH值和接触时间下进行吸附实验，观察吸附效果。
2. 影响因素分析分析pH值、接触时间、温度、重金属离子浓度等因素对吸附效果的影响，探讨烟杆基活性炭的吸附机理。
3. 吸附性能评价通过对比实验，评价烟杆基活性炭对不同重金属离子的吸附性能，分析其在实际应用中的可行性。
四、结果与讨论1. 制备结果通过上述制备方法，成功制备出烟杆基活性炭，其具有较高的比表面积和良好的孔结构。
2. 吸附效果实验结果表明，烟杆基活性炭对重金属离子具有较好的吸附效果，特别是对铅、镉等重金属离子的吸附效果更为显著。
pH值、接触时间、温度等因素对吸附效果有一定影响。
在适宜的条件下，烟杆基活性炭可有效去除废水中的重金属离子。
3. 吸附机理分析烟杆基活性炭的吸附机理主要包括物理吸附和化学吸附。
改性活性炭纤维对重金属离子的吸附研究谢欢欢;周元祥;范晨晨;秦彦祥【摘要】Activated carbon fibers(ACF) oxidized by concentrated nitric acid and hydrogen peroxide have the a-bility of adsorbing the heavy metalCu2+ ,Zn2+ and Ni2+ ions .By the static adsorption method ,the properties of adsorbing Cu2+ ,Zn2+ and Ni2+ ions in industrial electroplating wastewater on the modified ACF were ana-lyzed under the different experiment conditions .The results showed that the acidic group amount of oxidized ACF increased obviously .It was proved that the ACF which was oxidized by HNO3 at 60 ℃ for 2 h had the good adsorption properties of Cu2+ ,Zn2+ and Ni2+ ions .The saturation adsorption capacity increased notably with modification .And the removal rate of heavy metal ions reached above 90% with a good treatment effect .%文章采用浓HNO3 和浓H2O2 对活性炭纤维(activated carbon fibers ,ACF)进行氧化改性 ,并采用静态吸附法 ,考察了不同实验条件下ACF吸附工业电镀废水中重金属离子Cu2+ 、Zn2+ 、Ni2+ 的影响.结果表明 :改性后的ACF表面含氧酸性官能团明显增加 ,其中采用浓HNO3 在60 ℃氧化2 h改性效果较佳 ;氧化改性后样品对Cu2+ 、Zn2+ 、Ni2+的吸附效果显著提高 ,重金属离子的去除率达到90% 以上 ,处理效果较好.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)002【总页数】4页(P256-259)【关键词】活性炭纤维;电镀废水;氧化改性;重金属离子;吸附【作者】谢欢欢;周元祥;范晨晨;秦彦祥【作者单位】合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】X703随着人口的快速增长和现代工业的快速发展,重金属离子污染越来越严重,导致水环境日益恶化。
２０１４年 ７月 Ｊｕｌｙ２０１４岩 矿 测 试 ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳ文章编号：０２５４ ５３５７（２０１４）０４ ０５２８ ０７Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．４ ５２８～５３４改性活性炭的制备及其对金吸附性能的研究郭林中，韦瑞杰，王海潮，魏建录（河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院，河南 信阳 ４６４０００）摘要：活性炭因具有良好的吸附性能而得到广泛应用，但其吸附能力有限。
本文采用氟化氢铵和不同浓度硝酸（０～８０％硝酸）对活性炭进行表面改性处理，利用扫描电镜（ＳＥＭ）、傅里叶变换红外光谱法（ＦＴ－ＩＲ）、ＢＥＴ氮吸附法、Ｂｏｅｈｍ滴定法对改性前后活性炭进行了表征分析，并比较了改性前后的活性炭对 Ａｕ（Ⅲ）的吸附效果。
结果表明：随着硝酸浓度的增加，改性活性炭的灰分、平均比表面积、孔隙容量、吸附孔径均有不同程度的降低，发达的微孔结构受到影响，表面性能降低不利于增加其吸附容量；但表面含氧官能团羟基、羧基数量均明显增加，活性炭的极性、亲水性、催化性能、表面电荷和骨架电子密度发生改变，对金属离子的吸附选择性和吸附能力有所提高。
２０％硝酸改性活性炭的平均比表面积、孔径容量、吸附孔径减小程度较低，酚羟基含量和含氧官能团总量分别却增加了 １６８．３％、１０９．１％；用于吸附 Ａｕ（Ⅲ）的回收率可达９９．１％，较未改性的活性炭提高最大，金测定值的精密度好（相对标准偏差为 ０．６％ ～１．４％），准确度高。
表征分析表明，改性活性炭对金的吸附是表面物理吸附和官能团化学吸附并存的过程，而且官能团化学吸附起主要作用。
关键词：活性炭；改性；金；吸附性能中图分类号：Ｏ６１４．１２３文献标识码：Ａ随着工业的迅速发展，黄金的需求量越来越大， 而金矿石的特性决定着在应用吸附工艺回收时，必 须使用吸附容量大和选择性好的吸附剂提高金的回 收率［１］。
分析 近 年 来 金 的 富 集 分 离 方 法 的 进 展 情 况可以看出，新 的 富 集 分 离 方 法 （如 泡 沫 塑 料 富 集 分离法、离子 交 换 纤 维 素 富 集 分 离 法 ）虽 然 经 近 年 的开发和研究，在生产中得到了一定范围的应用，但 是由于传统的富集分离方法，尤其是活性炭提金方 法具有工艺流程简单、金回收率高、投资省、成本低 和占地面积小等优点，仍然在目前黄金分析测定中 发挥着重要作用 。
碳纳米管表面修饰对金属离子吸附性能的影响碳纳米管在材料科学领域具有广泛的应用价值，例如在催化、电子器件、药物传递等方面，都有着不同程度的应用。
然而，在这些应用领域中，碳纳米管的表面修饰往往是必不可少的。
表面修饰不仅可以提高碳纳米管的物理化学性质，还可以影响其在不同应用领域中的性能表现。
本文将重点研究碳纳米管表面修饰对金属离子吸附性能的影响，并对其相关机理进行解析。
1. 碳纳米管表面修饰对金属离子吸附性能的影响金属离子的吸附是化学反应、分离和浓缩等过程中的重要环节。
此外，在环境修复和废水处理等方面，金属离子的吸附也具有重要的应用价值。
因此，研究碳纳米管表面修饰对金属离子吸附性能的影响具有实际意义和科学价值。
1.1 酸性表面修饰对金属离子吸附性能的影响碳纳米管表面酸性修饰可以引入-COOH、-OH等官能团，从而增加金属离子吸附的活性位点，提高吸附量和吸附速率。
例如，Lu等人通过将纯碳纳米管与HNO3溶液反应，实现了成功地修饰纯碳纳米管表面，并在其表面引进了-COOH 官能团。
结果发现，修饰后的碳纳米管对Cu2+离子的吸附量明显增加。
同时，与未修饰的碳纳米管相比，修饰后的碳纳米管对Cu2+离子的吸附速率要快得多。
1.2 碱性表面修饰对金属离子吸附性能的影响碳纳米管表面碱性修饰可以引入-NH2等官能团，增强碳纳米管的亲和性和生物相容性，并促进与金属离子的相互作用。
例如，Ji等人利用4-氨基苯甲酸对碳纳米管进行修饰，结果发现修饰后的碳纳米管能够有效地吸附不同类型的金属离子（Mg2+、Ca2+、Fe2+等）。
此外，与未修饰的碳纳米管相比，修饰后的碳纳米管对金属离子的选择性也有所增强。
2. 碳纳米管表面修饰提高金属离子吸附性能的机理2.1 电化学作用在碳纳米管表面涂覆电极中，表面的化学官能团是通过电化学反应与电解质中的离子相互作用的。
例如，表面修饰了-COOH官能团的碳纳米管，其表面多个羧基具有较强的亲电性，能够有效地与金属离子形成离子-离子吸引，从而改善其吸附性能。
碳纳米管对重金属的吸附研究实验流程
1.碳纳米管制备：将碳纳米管粉末加入去离子水中，超声处理30分钟，离心去除杂质，干燥制备出纯净碳纳米管。
2. 重金属溶液制备：将重金属盐加入去离子水中，搅拌溶解，调整pH值至理想值，将溶液过滤，制备出重金属溶液。
3. 碳纳米管吸附实验：将一定量的碳纳米管溶解于重金属溶液中，搅拌一段时间，离心去除碳纳米管，测量剩余重金属溶液的浓度，计算出碳纳米管对重金属的吸附量。
4. 实验控制：实验过程中需进行对照组，以比较不同实验条件下碳纳米管的吸附效果。
另外，需对实验环境进行控制，如温度、湿度、空气质量等，以保证实验结果的准确可靠。
5. 实验结果分析：根据实验数据，分析不同条件下碳纳米管对重金属的吸附效果，比较各个条件下的优劣，并分析影响吸附效果的因素。
最后，对实验结果进行总结，提出对碳纳米管吸附重金属的应用前景和发展方向的建议。
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摘要炭吸附材料由于具有较大的比表面积，稳定的物理、化学性质，具有较强的吸附性能，已成为最具代表性的一类空气净化材料。
碳纳米管具有一些独特的性质，如特殊的导电性能、力学性质及物理化学性质等。
因此碳纳米管自出现以来即引起关注并广泛应用于诸多科学领域。
碳纳米管（CNTs）由于具有较大的比表面积，因此具有良好的吸附能力，现在已经被应用于储氢及吸附剂等领域。
本次研究主要是针对CNTs的吸附能力，通过KOH活化的方法进一步增大CNT的比表面积，进行甲基橙吸附实验并探索活化需要的最佳碱炭比，之后通过改变其它因素如震荡时间及CNTs的用量进一步探究CNTs的吸附能力。
关键词：吸附材料；碳纳米管；活化；AbstractCarbon adsorption material has larger specific surface area, stable physical and chemical properties, with strong adsorption properties, has become a kind of the most represe ntative materials of air purificati on. Carbon nano tubes have some unique properties, such as special con ductive properties, mecha ni cal properties and physical and chemical properties. Therefore carb on nano tubes since there has caused concern and that is widely used in many fields of scie nce.As Carbon nano tubes (CNTs) has a larger surface area, it has a good adsorption capacity, has now been applied to the field of hydroge n storage and adsorbe nt.This study focuses on the adsorpti on capacity of CNTs. Usi ng the KOH activati on method in crease the specific surface area of CNTs. For methyl orange adsorpti on experime nts and explore the best alkali activated carb on ratio required. The n cha ng other factors such as the shock time and the amount of CNTs to further explore the adsorpti on capacity of CNTs.Keywords: Adsorptio n material; Carbon nano tubes；Activati on；目录1绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2本文研究的内容和意义 (2)1.2.1实验研究的主要内容 (2)1.2 .2研究意义 (2)1.3碳纳米管的结构与特性 (2)1.3.1碳纳米管的结构 (2)1.3.2碳纳米管的吸附特性 (3)1.4碳纳米管的纯化 (4)1.5碳纳米管的活化 (5)2碳纳米管的KOH活化实验 (7)2.1活化实验方案设计 (7)2.2仪器与试剂 (7)2.3实验内容及过程 (7)2.4实验误差分析 (8)3碳纳米管吸附甲基橙实验 (10)3.1甲基橙吸附实验目的 (10)3.2仪器与试剂 (10)3.3实验内容及过程 (10)3.4数据分析及实验结论 (11)4其它因素对甲基橙吸附的影响 (15)4.1震荡时间对吸附效果的影响 (15)4.2碳纳米管用量对吸附效果的影响 (17)5结论 (19)致谢 (21)参考文献 (22)1绪论1.1课题研究背景随着室内装修的不断升温，各种建筑材料的广泛应用，由此引发的室内空气污染越来越受到人们的关注，其中主要的污染物为来源于油漆、胶合板、刨花板、内墙涂料、塑料贴面等材料中的甲醛、苯、VOC(Volatile Orga nic Compou nds)等挥发性有机物。
DOI ：10.19965/ki.iwt.2022-0650第 43 卷第 5 期2023年 5 月Vol.43 No.5May ，2023工业水处理Industrial Water Treatment 改性活性炭纤维的制备及对重金属吸附性能的研究成悦，季伟伟，邵敏，万玉山（常州大学环境与安全工程学院，江苏常州 213164）[ 摘要 ] 通过氢氧化钠-高温煅烧法对活性炭纤维（ACF ）进行复合改性，制备出改性活性炭纤维ACF-Na-HT ，利用扫描电镜（SEM ）、红外光谱（FTIR ）、X 射线衍射（XRD ）等分析手段对改性前后的ACF 进行表征。
采用ACF-Na-HT 对含镉废水进行吸附处理，利用批量实验对不同的影响因素进行探究，并对吸附过程进行热力学及动力学研究。
结果表明，ACF-Na-HT 对含镉废水的Cd 2+去除率可达到98%，Cd 2+吸附量为17.7 mg/g ，且吸附过程符合Lang⁃muir 等温吸附模型和准二级吸附动力学模型。
［关键词］ 活性炭纤维；改性；吸附；镉［中图分类号］ X703.1 ［文献标识码］A ［文章编号］ 1005-829X （2023）05-0114-08Preparation of modified activated carbon fiber andthe adsorption properties for heavy metalsCHENG Yue ，JI Weiwei ，SHAO Min ，WAN Yushan（Changzhou University School of Environmental and Safety Engineering ，Changzhou 213164，China ）Abstract ：Modified activated carbon fiber ACF-Na-HT was prepared by composite modification of activated carbon fiber （ACF ） with sodium hydroxide and high temperature calcination. The activated carbon fiber before and after modification was characterized by SEM ，FTIR and XRD. Adsorption of heavy metal cadmium contaminated wastewa⁃ter was studied by ACF-Na-HT ，different influencing factors were investigated by batch experiments ，and thermody⁃namics and kinetics of adsorption were studied. The results showed that the removal rate of ACF-Na-HT from heavy metal cadmium contaminated wastewater could reach 98% and the adsorption capacity was 17.7 mg/g. The adsorp⁃tion process is in line with Langmuir isothermal adsorption model and quasi second -order adsorption kinetic model.Key words ：activated carbon fiber ；modification ；the adsorbent ；Cd水源和土壤受到重金属离子的严重污染是世界公认的环境问题〔1〕。
活性炭与碳纳米管材料改性及其对重金属的吸附Absorption of heavy mental ions on modified materials：active carbon and Carbon nanotubes----摘要：总结多种不同原材料制备和改性活性炭及碳纳米管的方法、吸附机理。
通过吸附等温线、表面结构性质（比表面积、总表面酸性官能团、等电点等特征）分析这两类材料改性后对单一重金属的吸附性能。
论述多种重金属共存时改性材料对金属离子的吸附影响。
最后展望改性材料的存在问题及应用前景。
关键词：材料改性活性炭碳纳米管吸附重金属Abstract：Sum the methods of making and modifying active carbon and carbon nanotubes from differents of raw materials and adsorption mechanism of modified materials. The single heavy mental ions adsorption performance on these two materials is investigated by measuring different properties such as specific surface area, PZC, total surface acidic groups as well as adsorption isotherm. The adsorption capacities of many heavy mental ions on modified material were studied. Modify of materials has some defects as well as widely used.Key words：modification of material active carbonCarbon nanotubes absorption heavy mental ions 引言：目前冶炼、电解、医药、油漆、合金、电镀、纺织印染、造纸、陶瓷与无机颜料制造等行业每年排放大量含有多种重金属离子的工业废水[1]．污水中大部分重金属属于有效态，具有生物富集、生物浓缩、生物放大效应，对生物体危害很大，受到国内外的重视。
很多国外学者研究利用秸秆、花生壳、活性炭等生物质或膨润土、硅藻土等粘土矿物制备活性炭或多壁碳纳米管并对其进行改性，应用于污水重金属离子的去除。
活性炭跟多壁碳纳米管等材料具有巨大的比表面积，改性后吸附重金属离子不仅仅是通过表面离子交换，此外材料表面的活性位点吸附、静电引力、表面络合起主要作用[2-4]。
吸附解吸实验表明通过通过用HCl和硝酸的混合液改变pH值，可以很容易的将pb2+等重金属离子从碳纳米管上去除，材料再生重金属回收，表明碳纳米管是污水处理方面有前景的吸附剂[10]。
开发新型廉价吸附材料成为环保界研究的热点，其中利用生物吸附材料、粘土矿物、多孔性结构的废弃物作吸附剂是近年研究的热点。
材料改性实验研究较多的是对单一金属离子的去除作用，但实际污水中是多种离子共存，有部分学者研究了多种金属离子在改性材料上的竞争性吸附。
1活性炭及碳纳米管的制备秸秆、果壳等有机质制备活性炭常用的方法是高温炭化。
将秸秆、果壳晒干、粉碎后在惰性气体氛围里，在一定高温（由热重量分析确定最佳炭化温度）下炭化，加热的材料用去离子水洗涤到表面无尘，干燥后制得活性炭[5-6]。
活性污泥可采用物理化学活化法，活化前对原料进行化学改性浸渍处理，提高原料活性并在材料内部形成传输通道，有利于物理气体活化剂进入孔隙内刻蚀，得到活性炭[8]。
多壁碳纳米管通常通过催化化学气相沉积法得到，通常在750℃下氢气流中以镍纳米颗粒为模板催化甲烷或丙烯热解（碳源）得到多壁碳纳米管，然后使材料在浓硝酸中分解，并在140℃中回流30min去除镍催化剂[7]。
2 材料改性及其特性由生物质制得的活性炭等电点较高一般处于中性范围，比表面积大，表面多为还原性官能团。
而含氧官能团是重金属吸附的活性位点，并且等电点限制了材料应用的PH范围，有必要通过改性增加吸附效率。
此外活性炭的吸附性能与孔径和吸附质分子直径的比值有很大的关系，当吸附质分子大于孔直径时，会因为分子筛的作用，分子将无法进入孔内，起不到吸附的作用；吸附质分子约等于孔直径时，即孔直径与分子直径相当，活性炭的捕捉能力非常强，但它仅适用于极低浓度下的吸附，因此工业应用前景不大；吸附质分子小于孔直径时，在孔内会发生毛细凝聚作用，吸附量大；吸附质分子远小于孔直径时，吸附质分子虽然易发生吸附，但也较容易发生脱附，脱附速度很快，而且低浓度下的吸附量小。
研究表明当孔径和吸附质分子直径的比值为2～10 时，活性炭的吸附性能最佳。
因此进行改性时孔隙大小很重要，应尽量减少小空隙容积，增到孔径是吸附质分子直径2-10的比率。
活性炭的孔隙率除了与制备活性炭的原材料有关外，还与炭化、活化条件密切相关。
因此改性时应尽量改变条件减少微孔隙的容积，增大中孔隙跟大孔隙的比例。
多壁碳纳米管具有可以修饰的巨大比表面积。
材料改性常用的方法是酸化、氧化等。
氧化改性能提高活性炭跟多壁碳纳米管的吸附位点面积，改变孔径结构。
2.1 活性碳改性方法活性炭最常用的改性方式是酸氧化，酸氧化往往采用浓硝酸，将活性炭上疏水基团氧化为极性基团。
使用浓硝酸和双氧水的混合液改性中浓硝酸起主要作用[13]。
浓硝酸、去离子水、活性炭按一定比例在氩气气流下，90℃搅拌30min 左右，去离子水洗涤到PH=7后，干燥5h，得到改性活性炭，通过HRTEM研究发现与原活性炭相比改性活性炭失去石墨的结构，主要存在无定形碳。
FIRT对官能团检测表明较高的碳缺陷更利于转变为含氧官能团，使Cd（Ⅱ）吸附量在低浓度溶液中达112mg/g高于活性炭的最大吸附量60mg/g[4-5]。
硝酸氧化后可使活性炭的孔隙变大(主要是中孔隙增多)促进Pb2+进入内部孔隙，含氧官能团使活性炭的亲水性增强，利于Pb2+、水、含水化合物的孔隙扩散[12]。
活性炭依次通过酸（HNO3）碱（NaOH与NaCl混合液）改性后对水溶液中Cr （Ⅵ）的吸附速率及能力有很大的提高。
酸氧化后部分损坏活性炭的孔隙结构、含氧官能团阻塞微孔结构使比表面积降低[4-5,11]，含氧官能团增加了吸附位点使吸附量增加。
实验表明酸氧化后碱改性，比表面积跟总表面酸性官能团没区别，主要原因在于Na+取代官能团质子化H+[9]。
酸氧化活性炭使其含氧官能团(主要是羧酸)增加的同时必然导致微孔结构的减小，比表面积减小。
在100℃臭氧中干法氧化活性炭，与酸氧化相比增加酸性含氧官能团、中孔结构的同时，不会大量减少碱性位点和微孔结构，被认为是增加材料表面酸性官能团最具前景的方法[13]。
2.2碳纳米管的改性碳纳米管具有可修饰的巨大比表面积。
常用HNO3[19]、HCLO4、KMnO4等氧化剂进行改性。
(NH4)2S2O8, H2O2, 和 O3是表面羧基、羟基官能团增加，KMnO4、HNO3则增加更多羧基,含与前面氧化剂改性相比较低的边缘缺陷[20]。
实验用H2O2、KMnO4、HNO3分别对碳纳米管进行改性，在低PH范围内HNO3、KMnO4改性对cd（Ⅱ）吸附量比H2O2改性明显增加，KMnO4对Cd（Ⅱ）的吸附量最大，因为高锰酸钾氧化的碳纳米管含有Mn残留物并且它的确促成cd（Ⅱ）吸收[17]。
H2SO4/KMnO4氧化的同时采用微波超10min可大大减少微波氧化的时间，暴漏内表面，增加了比表面积，使外径增大，增加外表面积,去除制备残留镍粒子和无定形碳并增加碳纳米管缺陷易于表面形成吸附位点，增强吸附能力[18,20]。
改性时，改性剂的剂量，改性温度时间都会影响材料的改性。
例如(NH4)2S2O8以不同的改性时间对活性炭进行改性，在氧化过程中羧酸稳定产生，最初苯酚官能团增加，三小时氧化改性后，苯酚转化为内酯[14]。
在PH小于等电点时铜镍离子的吸附主要受材料表面内酯官能团影响[15]。
硫酸/硝酸氧化剂对多壁碳纳米管改性时，一天修饰后碳纳米管的主要表面功能团由碱性官能团转向酸性官能团，氧化两天的试样有最多的羧酸基团和最高的抗氧化性能[16]。
3对金属离子的吸附改性材料与金属离子的亲和性受ｐＨ的影响，一般PH增大表面官能团被质子化，从而表面电势密度降低．金属阳离子与活性炭表面的静电斥力减少，吸附量增加。
PH对改性材料的吸附量起主要作用，降低PH可以实现脱附再生作用。
吸附时要控制PH，使吸附处于高效阶段。
不同的金属阳离子有不同的最佳吸附pH 值，对铜离子的最佳PH大约为7，锌的最佳去除率PH为4.5—7.5。
实际污水中多种离子共存，改性材料吸附时存在竞争吸附，有学者认为金属元素的电负性是决定痕量金属元素是否被优先选择的重要因素，电负性越大的金属元素与矿物表面或内部的氧原子形成共价键越强。
此外改性材料的吸附量主要受PH、改性材料剂量及改性方法影响。
碳纳米管与Pb2+的吸附结合能力大于铜、镉离子，在PH=7.6—8时铅、铜离子的去除急剧增加甚至达到100%。
此外增大材料的剂量，会使三种金属离子的去除增加［20］。
在污水中酸氧化活性炭主要对Cd有很强的吸附能力，受镉离子竞争对铜镍离子作用不大，通过酸氧化后继续进行NaOH改性增加了对铜镍离子的吸附能力［15］。
可见虽然实际污水环境中存在竞争吸附现象，通过增加材料剂量、选择最佳PH，可以实现多种离子的高效吸附。
4结语：综上所述，国外很多学者对活性炭和碳纳米管的改性以及对污水中金属离子的吸附实验和机理进行了大量的研究报道。
但活性炭和碳纳米管改性材料存在再生困难问题，目前有学者研究通过改变酸碱性，使PH减低来释放金属离子实现再生，由于改性材料对重金属的作用并不是简单的静电吸附、表面离子交换，改变PH并不能达到完全再生，效果不是非常理想。
目前研究较多的是对单一金属离子的吸附，往往对单一离子吸附效果好的条件并不一定适应其他金属离子，因此应加大对多种离子共存情况下尤其是工业废水中高含量的共存离子吸附机理、性能研究。
改性材料具有价格低廉、吸附量大、处理效率高的优点。
因此，系统深入地研究活性炭跟碳纳米管的改性方法、改性机理、结构、性能及其在废水处理中的应用，使改性材料在环境污染治理中具有更广阔的应用。
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