下载文档原格式
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。
活性炭的表面改性及其研究摘要：活性炭表面的不饱和电子云和炭结构中存在的杂原子影响了其应用范围，为了满足应用要求，必须对其表面进行改性；介绍了活性炭表面改性的方法，包括对活性炭外观、形状的改变，采用碳沉积技术对孔结构的改变，针对不同应用条件对活性炭表面极性的改性等。
关键词：活性炭；表面改性；改形；极性基团Abstract: unsaturated electron cloud on the surface of the activated carbon and structure of the carbon hetero-atom affected its application scope, in order to meet the application requirements, must be on the surface modification; The method of the surface modification of activated carbon are introduced, including the appearance, the shape of the activated carbon change, using carbon deposition technology to the change of pore structure, according to different application conditions on the surface polarity of the modified activated carbon, etc.Key words: activated carbon; The surface modification; Change shape; Polar groups前言1【活性炭应用领域扩大对其性能提出了更新、更高的要求，在“高吸附、多功能、高强度”的总要求下，（减低活性炭的使用成本，扩大使用范围，提高利用效率的有效突进）【4,6】。
活性炭改性研究进展韩严和 全 燮 薛大明 赵雅之 陈 硕(大连理工大学环境科学与工程学院,大连116023)摘 要 本文从表面结构特性、表面化学性质和电化学性质3个方面叙述了国内外在活性炭改性方面的研究进展。
表面结构特性改性主要是从增大比表面积和控制孔径分布两方面展开,从而增大吸附量;表面化学性质改性主要是通过氧化还原改变表面含氧酸性、碱性基团的相对含量以及负载金属改性,从而改变对极性、极性较弱或非极性物质的吸附能力;电化学性质改性主要是通过加微电场改变活性炭表面的带电性和由此而产生的化学性质的变化,从而改变吸附性能。
最后,本文还从活性炭的吸附性质方面,客观地提出了今后发展方向。
关键词 表面结构性质 表面化学性质 电化学性质 活性炭 改性Advance of research on modified activated carbonHan Yanhe Quan Xie Xue Daming Zhao Yazhi Chen Shuo(School of Environmental Science and Tech nology ,Dalian University of Technology ,Dal ian 116023)A bstract The paper depicts the advance of research on modified active carbon at home and abroad fromsurface structure properties ,chemical characterization and electrochemical characterization .The modification of surface structure properties is m ainly done by enlarging specific surface area and co ntrol porosity ,according -ly enlarging adsorption capacity .The modification of surface chemical characterization is done by redox to modify relative content of o xygen containing acid g roup and base g roup and loading of metal compound ,ac -co rdingly modify the adso rption capacity of dipoles ,w eak dipoles and non -dipoles molecules .The modifica -tion of electrochemical characterization is m ainly done by exposing activated carbon under w eak electric field to modify the charge of the surface and chemical character change ,accordingly modify the adso rption capacity .In the end ,advance of research is proposed in the future from adsorption capacity of activated carbon .Key words surface structure properties ;surface chemical character ;electrochemical character ;activ ated carbon ;modification 收稿日期:2002-10-13作者简介:韩严和(1976～),男,安徽安庆人,硕士,主要研究方向为环境工程(主要是水处理),现研究课题为活性炭电改性处理染料废水。
活性炭的表面改性及其研究摘要：活性炭表面的不饱和电子云和炭结构中存在的杂原子影响了其应用范围，为了满足应用要求，必须对其表面进行改性；介绍了活性炭表面改性的方法，包括对活性炭外观、形状的改变，采用碳沉积技术对孔结构的改变，针对不同应用条件对活性炭表面极性的改性等。
关键词：活性炭；表面改性；改形；极性基团Abstract: unsaturated electron cloud on the surface of the activated carbon and structure of the carbon hetero-atom affected its application scope, in order to meet the application requirements, must be on the surface modification; The method of the surface modification of activated carbon are introduced, including the appearance, the shape of the activated carbon change, using carbon deposition technology to the change of pore structure, according to different application conditions on the surface polarity of the modified activated carbon, etc.Key words: activated carbon; The surface modification; Change shape; Polar groups前言1【活性炭应用领域扩大对其性能提出了更新、更高的要求，在“高吸附、多功能、高强度”的总要求下，（减低活性炭的使用成本，扩大使用范围，提高利用效率的有效突进）【4,6】。
第24卷第6期重庆工商大学学报(自然科学版)2007年12月Vol .24 No .6J Chongqing Technol Business Univ .(Nat Sci Ed )Dec .2007收稿日期:2007-01-04;修回日期:2007-07-05。
基金项目:重庆市教委科学技术项目(编号KJ070703)。
作者简介:彭怡(1983-),女,重庆市人,硕士研究生,主要从事环境科学研究。
文章编号:1672-058X (2007)06-0577-04活性炭改性的研究进展彭 怡,古昌红,傅 敏(重庆工商大学环境与生物工程学院,重庆400067)摘 要:介绍了活性炭的改性原理,概述了活性炭物理法改性和化学法改性的研究进展;指出了改性活性炭在“三废”处理中的发展方向是:加强对去除污染物活性炭界面活性剂、活性炭电化学改性、活性炭负载纳米Ti O 2的光催化与活性炭生物吸附的研究。
关键词:改性活性炭;“三废”处理;方法中图分类号:O 63 文献标识码:A活性炭是一种多孔性物质,具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积。
其中,微孔构成的内表面积约占总内面积的95%以上,过渡孔和大孔仅占5%左右。
活性炭对有机物的吸附主要靠微孔吸附。
活性炭由于具有独特的孔隙结构及表面活性功能团,加之化学性质稳定,机械强度高,耐酸、耐碱、耐热,不溶于水和有机溶液,可以再生等,不失为一种优良的吸附剂。
可以通过一些物理、化学处理来改变其表面的微孔结构,如孔径、孔容的大小等,或改变活性炭的表面酸、碱性,在炭表面引入或去除某些官能团,使活性炭具有某种特殊的吸附性能和催化特性。
此外,还可通过不同的活化法或不同的活化剂,实现制备不同孔径分布及不同表面化学特性的活性炭。
目前,改性活性炭在水处理中主要用于污染源的净化、有机工业废水处理、无机工业废水处理和饮用水及微污染水净化等领域,以去除水中致癌突变物、苯酚、无机重金属离子和难被生物降解的有机物等。
活性炭的表面改性研究及进展本文概述了活性炭的结构、性质及分类，并主要针对活性炭的物理结构、化学及电化学性质这三个方面对活性炭进行表面改性的方法做了综述，另外对改性活性炭的前景做出展望。
标签：活性炭表面改性含氧官能团活性炭是经含碳类物质加热炭化后，再经药剂或水蒸气活化而值制得的多孔性炭结构的吸附剂。
其可分为粉末活性炭、颗粒活性炭和纤维活性炭。
活性炭中的碳原子可与大部分的氢，氧以化学键的形式相结合形成有机官能团[1]。
表面官能团是影响活性炭化学性质的主要因素，而表面官能团主要以表面含氧官能团和表面含氮官能团两种形式存在。
表面含氧官能团有羧基、羰基、内酯基、醌基等，它们都能表现出一定的酸性，含氮官能团有酰胺基、酰亚胺基、乳胺基、吡咯基和吡啶基等[2-4]。
一般的活性炭存在比表面积较小、吸附选择性差、灰分较高、对水中污染物的去除有一定的局限性等缺点，因此需要对其物理结构及化学性质进行一定黏度的改性，以提高活性炭对水中污染物的去除率。
一、表面物理结构的改性活性炭表面结构的改性是指在活性炭材料的制备过程中利用物理或化学的方法来增大活性炭材料的比表面积、调整活性炭的孔隙结构及分布，使活性炭材料的吸附表面结构发生改变，从而改变活性炭材料的物理吸附性能[5]。
一般活性炭表面物理结构的改性过程分为两步：首先为了将活性炭中的易挥发成分除去，需对活性炭进行炭化处理，然后利用一些氧化性气体如H2O、CO2、O2和空气等对其进行活化处理，通过开孔、扩孔、创造新孔这一系列过程，使活性炭的孔隙结构更丰富[6]。
另外，在活化过程中，可以加入一些活化剂，这样可丰富孔隙结构，并使孔径分布更加均匀。
二、表面氧化改性表面氧化改性是指在一定的条件下利用适当的氧化剂对活性炭进行氧化处理，使活性炭表面的含氧官能团发生氧化，从而增加含氧官能团的数量及增强活性炭的亲水性[5]。
经氧化处理后的活性炭的比表面积及孔容会有所降低，活性炭的表面几何形状变得均一，而且所用的氧化剂的种类的不同会形成不同的数量和种类的含氧官能团。
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。
活性炭吸附技术对VOCs净化处理的研究进展＊余倩，邓欣，李俊，李聪，余林，王运佳，沈丽斯【摘要】介绍了VOCs的概况，简述了各种治理方法，包括热破坏法、吸附法、吸收法、光催化降解法、冷凝法和生物控制法.在此基础上，以活性炭吸附为重点，探究了活性炭吸附技术的应用和发展现状.【期刊名称】材料研究与应用【年(卷),期】2010(004)004【总页数】4【关键词】挥发性有机废气；活性炭；吸附【文献来源】https:///academic-journal-cn_materials-research-application_thesis/0201221535744.html挥发性有机废气（Volatile Organic Compounds，VOCs）是指空气中存在的，在室温下蒸汽压大于70.91 Pa，沸点低于260℃的挥发性有机物质.包括烷烃、VOCs芳香烃、烯烃、醇类、醛类、酮类、卤代烃.VOCs具有毒性、致癌性危害人体健康，而且还能通过光化学反应产生光化学烟雾，是空气污染的主要污染物之一［1］.1 VOCs的净化处理技术目前，对VOCs的治理方法主要有热破坏法、吸附法、吸收法、光催化剂降解法、冷凝法和生物控制等方法.1.1 热破坏法热破坏法分为直接火焰燃烧法和催化燃烧法.虽然直接火焰燃烧法对VOCs的去除率可达99%，但由于在大多数情况下，VOCs的浓度较低，通量较大，在没有辅助燃料时不足以燃烧，实用意义不大.催化燃烧法适合处理量大、浓度低的有机废气.催化燃烧能耗低、效率高，转化率在95%以上，不易生成高温下的二次污染物如二噁英、氮氧化物等［2］.催化燃烧的关键是研发起燃点低、催化活性高、稳定价廉的催化剂.目前，国内外已有不少学者对它展开了研究工作［3－5］.Kim 等人研究了Pt，Pd的原子比例对Pt－Pd／γ－Al2 O3 催化剂活性和稳定性的影响，发现恰当的Pt－Pd原子比例可以促进Pt和Pd的协同作用，提高催化剂的活性和稳定性.国内学者余凤江等人采用共沉淀法制备了Cu－Mn－Ce－Zr复合氧化物催化剂，考察了对苯燃烧的催化活性，结果表明，该催化剂具有优良的催化活性，完全转化温度只有182℃.1.2 吸附法吸附法具有效率高、净化彻底、易于推广实用、环境效益和经济效益良好等优点.目前最成熟的吸附系统是1977～1979年在日本开发成功的蜂窝轮吸附.经过多年的改善，蜂窝状吸附轮的性能得到了不断的提高.Mitsuma Y等人提出的制造蜂窝轮新方法［6］，能够使VOCs的去除率高达90%～95%.吸附法处理废气的关键是吸附剂.常用的有活性炭、活性氧化铝、硅胶、人工沸石等.另外，据张洪林等人的研究，炉灰渣也可以作为吸附材料［7］.由于吸附剂容易失效，频繁更换所导致的高额费用是限制吸附法推广应用的瓶颈.1.3 吸收法采用吸收法治理气态污染物在无机污染物治理中得到了广泛的应用.但对于有机废气，由于其水溶性一般不好，因而应用不太普遍.目前吸收有机气体的主要吸收剂是油类物质，但也有人另辟新径.日本的上殊勇等人根据环糊精对有机卤化物亲合性极强的特性，以环糊精的水溶液作为吸收剂对含有机卤化物的有机废气进行吸收.这种吸收剂具有无毒不污染，捕集后解吸率高，可反复使用的优点.1.4 光催化降解法1972年日本的Fujishima和Hondal发现TiO2单晶电极分解水，标志着纳米半导体多相光催化新时代的开始.国外通常采用TiO2粉末作为光催化剂降解苯系物.美国KSE公司开发出一种专利催化吸附剂，通过光催化氧化处理VOCs.刘亚兰等人将纳米TiO2与活性炭纤维复合，用来降解甲醛，进一步提高了净化效率［8］.利用TiO2作为光催化剂净化空气的技术在国外已逐渐成熟，但国内的研究较少，近几年在做初步实验研究和动力学探讨.1.5 冷凝法利用VOCs在不同温度和压力下具有不同的饱和蒸气压的性质，采用降低系统温度或提高压力，使VOCs从废气中分离.实验表明，冷凝法对沸点在60℃以下的VOCs的去除率为80%～90%.此法适用于VOCs浓度大于5%的情况，对VOCs浓度太低的废气处理效果不理想.1.6 生物控制法生物控制法是近年来发展起来的空气污染控制技术，其实质是附着在生物填料介质上的微生物在适宜的环境条件下，利用废气中的污染物作为碳源和能源，维持其生命活动，并将它们分解为CO2和H 2 O等无害无机物的过程，目前在发达国家已是成熟的工艺，是处理含VOCs废气的首选技术.在国内，生物控制法的优越性也日益被人们所认识.浙江大学采用自主研制的新型复合生物滤塔，耦合净化处理某制药厂含H 2 S（166.0～891.5 mg／m3）和挥发性VOCs （100.0～1051.1 mg／m3）的混合废气［9］.由于复合生物滤塔同时具备了生物滴滤塔（BTF）和生物过滤塔（BF）的优点，在处理含H 2 S和VOCs混合废气时具有高效、节能、低耗等明显优势.2 活性炭吸附VOCs活性炭的炭粒中有细小的孔——毛细管.这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体充分接触，当这些气体进入毛细管就很容易被吸附，起净化气体作用.活性炭吸附多为物理吸附，过程可逆.当吸附达到饱和后可用热空气或水蒸气脱附，实现活性炭的循环使用.在实际应用中需根据被吸附分子的大小选择不同孔径的活性炭.吸附过程常采用两个吸附器，当一个进行吸附时，另一个进行脱附，以保证吸附过程的连续［10］.活性炭吸附法最适合处理浓度为（300～5000）×10－6的有机废气，但是也有一定的使用限制.部分含酮、醛、脂等高活性物质会与活性炭反应，使得活性炭炭孔堵塞而无法使用.此外，活性炭容易饱和，导致吸附效率低，频繁更换导致的费用增加也限制了它的推广应用.为了克服上述缺点，人们正在寻找行之有效的活性炭表面改性方法.2.1 改性活性炭常用的改性方法有氧化、还原及负载杂原子和化合物等.氧化改性法使用 HNO3，H 2 SO4，HCl，HClO，HF，H 2 O2和O3等强氧化剂处理活性炭表面，提高酸性基团的含量.华东理工大学研究所对蜂窝状活性炭的吸附性能进行了改性研究.研究结果表明，活性炭经盐酸处理后可以提高活性，延长穿透时间.这是因为酸可以去除活性炭中无吸附能力的灰分.但酸的浓度不能太高，否则会破坏活性炭的部分微孔结构，造成吸附性能下降［11］.Chiang等人对活性炭进行臭氧氧化后，测定活性炭的比表面积从（783±51）m2／g增加到（851±25）m2／g.还原改性是对活性炭用H 2和N2进行高温处理或氨水浸渍，提高活性炭表面碱性基团的含量.如高尚愚采用还原法对活性炭进行改性，增强了其对苯酚的吸附能力.负载杂原子及化合物则是通过液相沉积的方法在活性炭表面引入特定杂原子和化合物，增强活性炭的吸附性能.Chiang采用Mg（NO3）2和Ba（NO3）2处理活性炭，增加了活性炭对醋酸的吸附容量.为了达到特定的吸附目的，人们还研究出了其它的改性方法.如针对高湿度应用条件，可将活性炭改性为表面疏水.日本的Nakanishi Yoichiro将活性炭用三甲基氯硅烷汽化处理一定时间后，再撤离气氛，然后在真空下加热活性炭，就可制得表面疏水的活性炭.名古屋大学的KATANI MASANOBU等人为了提高活性炭在低温条件下的化学活性，在678～873 K的温度下，加入NaOH和KOH （与活性炭的重量比为1～4），然后再用浓度为1～13 mol／L的硝酸处理12～24 h，最后用水清洗、干燥，获得了在低温条件下具有较高活性的活性炭.为了提高对SO2的吸附容量，大连理工大学对活性炭进行了改性制备.首先对活性炭进行预处理：将杏仁壳活性炭用蒸馏水煮沸1 h，再于90℃下真空干燥3 h.按照等体积浸渍法（1 m L的溶液对应1 g活性炭）将一定量的质量分数分别为2%，5%，8%，10%和12%的改性试剂担载到活性炭上，在110℃下烘4 h.结果表明，将 Na2 CO3，Na HCO3，NaOH 和K2 CO3担载到活性炭上均能有效地提高活性炭的硫容量，其中w（Na2 CO3）＝10%的改性活性炭的硫容量最大.扶江、张远等人采用浸渍改性活性炭对SO2废气脱硫进行实验研究，结果表明：分别经过KI，Zn（NO3）2，HNO3 改性的活性炭的吸附效果较好［12］.荣海琴等人认为热处理可以脱除活性炭表面的杂原子而在表面留下许多活性位，从而提高吸附容量，实验结果表明，适合的热处理温度为500℃.2.2 活性炭纤维活性炭纤维是20世纪70年代发展起来的一种新型、高效、多功能的纤维状吸附材料［13］，它具有大量分布的狭窄和均匀的微孔及巨大的比表面积，对有机物的吸附容量大，吸附效率高，且吸脱附速度快，再生容易，并耐热、耐酸、耐碱，适应性强，导电性和化学稳定性好，且可加工成任何形状，具有广阔的应用前景［14］.纤维状活性炭是由各种高分子纤维，如纤维素系、丙烯晴系、酚醛系纤维、沥青系、聚乙烯醇系经碳化、赋活处理而制成.所得活性炭纤维的比表面积为1000～3000 m2／g，单位质量所含细孔体积为0.6～1.9 cm3／g，孔径均一，大部分为适合气体吸附的0.002μm的小孔，因此具有更有效的比表面.活性炭纤维的孔道比普通活性炭的短，使吸附脱附的速率提高［15］.据文献记载，活性炭纤维的吸附脱附能力为一般粒状、粉末状活性炭的400倍以上.许多工程实践都证明，活性炭纤维对有机废气的吸附可达92%～98%，而且使用寿命长，在同等条件下，其寿命是普通颗粒活性炭的3～4倍，使设备的年均使用费用大大降低.日本在1993年就申请了合成纤维状活性炭的专利，其中酚醛系活性炭纤维制法是：将酚类和醛类化合物在酸性催化剂作用下反应生成可溶可熔酚醛树脂，纺丝制成尚未硬化的酚醛树脂纤维，在酸性催化剂作用下与甲醛作硬化处理，然后在1100～1200℃下炭化、活化即可制成高性能活性碳纤维.其中炭化条件直接影响到产品的产率和性能，随炭化温度的升高，表面积增大而平均孔径则有所下降.活化反应是使活性碳纤维生成丰富的微孔及形成含氧官能团的主要过程，活化温度对活性炭纤维的性能影响较大，可通过选择合适的前驱体、活化剂、反应条件等来调整孔的结构和比表面的大小.P Navarri等人利用碳纤维材料对二甲苯和乙酸乙酯进行吸附处理，着重研究了不同碳纤维、纤维层数、不同气体以及气体浓度间的关系对吸附效果的影响，取得了一定的成果.孙彤等人用活性炭纤维作为吸附材料，以恒温恒压的空气作载气，考察了温度、气体流速、气体浓度3个因素对吸附量的影响.结果表明，温度对活性炭纤维的平衡吸附量的影响最大，随着温度的升高，活性炭纤维对醋酸丁酯的平衡吸附量下降.对活性炭纤维进行改性，可满足对特定物质的高效吸附转化［8］.由于炭的表面原子呈不饱和结构，有其独特的表面化学性能.活性炭纤维在微晶状态下，当温度一定时易于发生氧化反应，使得表面结合羧基、卤素、氮元素等.为了克服高湿度天气的影响，可以通过900℃高温处理来减少活性炭纤维表面的亲水基，提高吸附VOCs的能力.目前，活性炭纤维虽然价格较高，制备工艺还不成熟，但随着研究的深入，活性炭纤维的工艺条件可以得到进一步的完善，从而使它发挥更大的作用.3 结语挥发性有机废气已经越来越严重地影响着人类的生存环境，废气治理的问题已经刻不容缓.相信经过人们的不断努力，日后将会研究出更加先进合理的治理方法.正如美国国家环境保护署（EPA）所指出的，活性炭吸附是去除VOCs“可采用的最好技术”.活性炭作为一种具有强大潜力的吸附剂，经过人们的深入研究，必将在VOCs治理方面发挥更大的作用.参考文献：［1］黎维彬，龚浩.催化燃烧去除VOCs污染物的最新进展［J］.物理化学学报.2010（4）：885－894.［2］KITTRELL J R，QUINLAN C W，ELDRIDGE J W，et al.Direct catalytic oxidation of halogenated hydrocarbons［J］. Waste Manage Ass－Soc，1991，41（8）：1129－1133.［3］岳雷，赵雷洪，滕波涛，等.Pd／Ce0.8Zr0.15La0.05Oδ整体催化剂甲苯催化燃烧性能的研究［J］.中国稀土学报.2009（3）：327－333.［4］BARBERO B P，COSTA－ALMEIDA L，SANZ O，et al.Washcoating of metallic monoliths with a MnCu catalyst for catalytic combustion of volatile organic compounds［J］.Chemical Engineering Journal.2008，139（2）：430－435.［5］MORALES M A R，BARBERO B P，LOPEZ T，et al.Evaluation and characterization of Mn－Cu mixed oxide catalysts supported on TiO2 and Zr O2 for ethanol total oxidation［J］.Fuel，2009，88（11）：2122－2129.［6］MITSUMA Y，KUMA T，YAMAUCHI H，et al.Advanced honeycomb adsorbent and scaling－up technique for thermal swing adsorptive VOC concentrators［J］.Kagaku Kogaku Ronbunshu，1998，24（2）：248－253.［7］吴德礼，朱申红.新型吸附剂的发展与应用［J］.矿产综合利用，2002（1）：36－40.［8］刘亚兰，潘珠玉.纳米TiO2与活性炭纤维复合降解空气中甲醛［J］.林业科技，2009，134（11）：42－45.［9］於建明，沙昊雷.复合生物滤塔耦合处理含 H 2 S和VOCs废气研究［J］.浙江工业大学学报，2008，36（3）：254－259.［10］闫勇.有机废气中挥发性有机物的净化回收技术［J］.化工进展，1996（5）：26－28.［11］李婕，羌宁.挥发性有机物（VOCs）活性炭吸附回收技术综述［J］.四川环境，2007，126（16）：101－105.［12］扶江，张远.改性活性炭吸附SO2的试验研究［J］.贵阳学院学报，2008，3（1）：35－38.［13］徐越群，赵巧丽.活性炭吸附技术及其在水处理中的应用［J］.石家庄铁路职业技术学院学报，2010，9（1）：48－50.［14］李守信，金平，张文智，等.采用活性炭纤维吸附装置回收VOC的优点分析［J］.化工环保，2004，24：274－276.［15］杨芬，刘品华.活性炭纤维在挥发性有机废气处理中的应用［J］.曲靖师范学院学报，2003，22（6）：43－46.＊基金项目：广东省自然科学基金重点项目（10251009001000003）；中法“蔡元培”交流合作项目（留金欧2010－6050）；广州市科技项目（2010Z1－E061）【文献来源】https:///academic-journal-cn_materials-research-application_thesis/0201221535744.html。
第31卷第4期湖南科技学院学报 V ol.31 No.4 2010年4月 Journal of Hunan University of Science and Engineering Apr.2010活性炭改性方法的研究进展杨金辉王劲松周书葵邓钦文（南华大学 城市建设学院，湖南 衡阳 421001）摘 要：从活性炭的表面结构和表面化学性质两方面介绍了活性炭改性方法的研究进展，概述了活性炭性质的表征方法，用于比较活性炭改性前后的吸附性能，并总结了不同吸附质常采用的改性方法。
关键词：活性炭；改性方法；表面化学改性中国法分类号：O6-3 文献标识码：A 文章编号：1673-2219（2010）04-0090-040 前 言活性炭是用生物有机物质(包括煤、石油和沥青等在内)经过炭化、活化等过程制成的一种无定形炭[1]。
它具有多孔结构、巨大的比表面积、吸附容量大、速度快和饱和可再生等特点，能够有效地去除水中水中的臭味、天然和合成溶解的有机物、微污染物以及一些大气中的污染气体等[2]，但是普通活性炭比表面积小、孔径分布不均匀和吸附选择性能差，故普通活性炭需要进一步的改性，满足实验和工程需要。
现在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，对表面化学性质进行改性,进而提高其吸附性能[3]。
1 活性炭改性方法1.1 活性炭表面结构的改性方法活性炭表面结构的改性主要是通过物理或化学方法改变活性炭的比表面积和孔径分布，扩大或缩小孔径，达到改变活性炭表面结构的目的，从而提到活性炭的吸附能力。
一般采用活化以及在活化过程中加入一些活化剂来开孔、扩孔、创造新孔，而一般才用热收缩法、浸渍覆盖法、气相热解堵孔法等达到缩孔的目的[4]。
江霞等人还研究用微波来改变活性炭的表面结构[5]。
活性炭的活化过程首先要对原料进行炭化处理除去其中的可挥发组分，然后用合适的氧化性气体(H2O，CO2，O2和空气)对炭化物进行活化处理，从而改变活性炭的空隙结构[6]。
