活性炭的表面改性研究及进展

生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展首先，我们将介绍生物质炭的制备方法。

生物质炭可以通过两种主要方法制备：热解和活化。

在热解制备过程中，生物质经过高温加热，通过化学反应转化为炭。

而在活化制备过程中，炭材料经过化学活化处理，提高其孔隙结构和吸附性能。

这两种方法可以根据不同的实际需求选择，制备出具有不同性质和吸附能力的生物质炭材料。

其次，我们将介绍生物质炭的功能改性技术。

为了提高生物质炭的吸附性能和应用范围，研究人员对其进行了多方面的改性研究。

其中，物理改性主要包括结构调控、微波改性等方法，通过调节炭材料的孔隙结构和表面性质来改善其吸附性能。

化学改性主要涉及表面改性、功能化改性等方法，通过在炭材料表面引入不同的官能团，增加其与有机污染物的吸附亲和力。

这些改性方法不仅提高了生物质炭的吸附性能，还赋予了其更广泛的应用领域。

最后，我们将介绍生物质炭在废水中有机污染物去除方面的研究进展。

生物质炭具有良好的吸附性能和大孔道结构，可以有效去除废水中的有机污染物。

研究人员通过调控生物质炭的制备方法和改性技术，提高了生物质炭对废水中有机污染物的吸附能力和选择性。

同时，一些基于生物质炭的复合材料和新型吸附剂也被开发出来，有效提高了有机污染物的去除效率和处理能力。

此外，一些新颖的技术，如电化学氧化、光催化降解等，也与生物质炭结合应用在废水处理中，取得了显著的效果。

综上所述，生物质炭作为一种新型的吸附材料，在废水处理领域具有广阔的应用前景。

通过调控制备方法和改性技术，可以有效提高生物质炭的吸附性能和选择性，使其更好地应用在废水中有机污染物的去除中。

随着相关研究的不断深入和发展，相信生物质炭在环境保护和污染治理中将发挥越来越重要的作用综上所述，通过调节生物质炭的制备方法和改性技术，可以有效提高其吸附性能和选择性，从而使其在废水处理中更加广泛应用。

生物质炭具有良好的吸附性能和大孔道结构，能够有效去除废水中的有机污染物。

活性炭材料的制备及其吸附性能研究活性炭是一种高效的吸附材料，广泛应用于工业领域和环保中。

其制备过程复杂，其中关键是制备方法和材料特性的控制。

本文将介绍活性炭的制备及其吸附性能的研究进展。

一、活性炭的制备方法活性炭的制备方法多种多样，如物理法、化学法和物化法等。

物理法是利用高温和特殊气氛，将无机原材料直接聚集成炭，其制备过程简单，但性能相对差。

化学法是将有机高分子或碳素化合物在特定条件下进行裂解或氧化后，得到炭材料。

物化法是结合物理和化学原理，在制备过程中控制原料和反应条件，以获得理想的炭材料。

二、活性炭的制备材料活性炭的制备原料多种多样，包括木屑、竹材、果壳等天然原材料，也包括聚丙烯、聚氨酯、纤维素等人工高分子。

材料种类不同，会影响活性炭的孔径大小和吸附性能。

例如，天然原材料产生的活性炭多为微孔，吸附能力较强；而人工高分子制备的活性炭多为介孔或大孔，吸附能力相对较弱。

三、活性炭的吸附性能活性炭的吸附能力主要取决于其孔径分布、表面性质和晶体结构等因素。

不同孔径大小的活性炭对不同物质的吸附效果也不同。

例如，微孔活性炭对小分子有机物质具有较强的吸附作用，而介孔或大孔活性炭对大分子有机物具有更好的吸附性能。

此外，活性炭表面化学性质的不同也会导致其吸附性能的差异。

一般而言，具有氨基、羟基、羧基等官能团的活性炭吸附能力会更强。

四、活性炭的应用由于其吸附能力和环保性质，活性炭广泛应用于水处理、空气净化等领域，同时也被用作电容器、电极材料等电子制品中。

在水处理方面，活性炭可以去除水中的有害物质，如重金属离子、有机物、药物等，提高水的质量和纯度。

在空气净化方面，活性炭可以去除甲醛、苯、二氧化硫等有害气体，改善人们生活环境。

总之，活性炭材料的制备及其吸附性能的研究是一个重要的领域。

通过不断探索材料特性和优化制备工艺，可以获得更具吸附能力和应用价值的活性炭，促进其在各个领域的应用。

氢氧化钠改性活性炭的实验⽅案氢氧化钠改性活性炭的实验⽅案徐理想1 氢氧化钠改性活性炭的制备1.1 活性炭预处理参考⼀：活性炭样品在使⽤前⽤去离⼦⽔反复洗涤数次，以除去表⾯浮尘和杂质，直⾄洗涤过滤⽔的pH值与去离⼦⽔的pH值相同，然后105℃的烘箱中恒温⼲燥24 h。

放于⼲燥器中备⽤。

参考⼆：将⼀定量的活性炭放⼊烧杯中，加⼊适量的去离⼦⽔在电炉上加热煮沸30 min，再⽤去离⼦⽔洗涤⾄⽔变清为⽌，以除去活性炭表⾯的灰分和杂质，洗涤后的活性炭真空抽滤后放⼊烘箱中⼲燥过夜。

1.2 氢氧化钠溶液碱化活性炭取预处理后活性炭25g，于100ml不同浓度（1.0 mol/L 、2.5 mol/L、5mol/L）的氢氧化钠溶液中，将其置于恒温⽔浴振荡器中，在⽔温为６０℃下，轻微振荡2h，并浸渍24h。

改性结束后，对反应液进⾏抽滤，直⾄清洗液与蒸馏⽔的pH 值基本⼀致，然后于110 ℃烘⼲⾄恒重，即为产品。

2 表征分别对改性前后活性炭进⾏表征。

2.1 ⽐表⾯积的测定可⽤⽐表⾯积测定仪测定（可找王⼩东⽼师实验室测定）。

也可采⽤其他⽅法。

取7个洗净⼲燥的带塞锥形瓶，编号，每瓶称活性炭1g( 准确⾄毫克) ，按下表绘出的数据，配置各种不同浓度的醋酸溶液。

瓶号 1 2 3 4 5 6 7V（HAc）a/ml 100 75 50 30 20 10 5蒸馏⽔/ml 0 25 50 70 80 90 95a C(HAc)=0.4mol/l将各瓶加好样后，⽤磨⼝塞塞好，并在塞上加橡⽪套，置恒温调速震荡机中振荡，使吸附达平衡。

由于稀溶液较易达平衡，⽽浓溶液不易达平衡，因此在振荡30min 后，先取稀溶液进⾏滴定，同时让浓溶液继续振荡。

为求得吸附量应准确标定醋酸的原始浓度C0和吸附后的平衡浓度Ce，可⽤0.1mo l·dm-3的NaOH溶液滴定。

其中C0只要滴定原来0.4mo l·dm-3HAc即可。

⽽平衡浓度Ce则应在振荡完毕后，⽤带有塞上玻璃帽的橡⽪管吸取上部清洁溶液，再⽤NaOH溶液滴定。

芦竹活性炭的制备、表征及吸附性能研究一、本文概述活性炭作为一种多孔性炭质材料，因其具有丰富的孔隙结构、巨大的比表面积和优良的吸附性能，被广泛应用于水处理、空气净化、脱色、催化剂载体等多个领域。

芦竹作为一种常见的生物质资源，其生物质炭化制备活性炭具有环保、可再生、成本低廉等优势，近年来受到了广泛关注。

本文旨在探讨芦竹活性炭的制备方法、表征手段以及吸附性能，以期为其在实际应用中的推广提供理论依据和技术支持。

本文将详细介绍芦竹活性炭的制备过程，包括原料选择、预处理、炭化、活化等关键步骤，并探讨不同制备条件对活性炭性能的影响。

通过一系列表征手段，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、比表面积及孔径分布分析、表面化学性质分析等，对芦竹活性炭的微观结构和表面性质进行深入研究。

通过吸附实验，研究芦竹活性炭对不同污染物的吸附性能，包括吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学等方面，并探讨其吸附机理和实际应用潜力。

本文的研究将为芦竹活性炭的制备和应用提供有益参考，同时也有助于推动生物质活性炭的研究与发展，为实现资源的有效利用和环境的可持续发展做出贡献。

二、芦竹活性炭的制备选择生长良好、无病虫害的芦竹作为原料，经过清洗、干燥、切割等预处理后，将其破碎成一定粒度的芦竹粉末。

这个过程中，芦竹粉末的粒度对后续活性炭的孔结构和性能有重要影响，因此需要通过试验确定最佳粒度。

接下来是碳化处理。

将芦竹粉末置于碳化炉中，在惰性气氛（如氮气）保护下，以一定的升温速率升温至碳化温度，保持一定时间后，进行自然冷却。

碳化过程中，芦竹中的挥发分被去除，形成初步的炭化结构。

碳化温度和时间是影响活性炭性能的关键因素，需要通过试验进行优化。

最后是活化处理。

将碳化后的芦竹炭置于活化炉中，通入活化剂（如水蒸气、二氧化碳或空气），在一定温度下进行活化反应。

活化过程中，芦竹炭的表面结构和孔结构得到进一步发展，形成丰富的微孔和中孔。

活化剂的种类、浓度、活化温度和时间等因素对活性炭的孔结构和吸附性能有重要影响。

生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用作者：孙越严晓菊张延杜薇鲁金凤来源：《当代化工》2019年第08期摘 ;;;;;要：综述了紫外辐射改性、酸碱改性、负载金属及其氧化物改性、有机物改性等生物炭的改性方法，并针对改性效果和改性机理进行了总结分析。

生物炭经过改性，具有比原始生物炭更多的表面官能团，或者更高的比表面积，或者负载于生物炭表面得改性物质能够与目标物反应，进而提高生物炭的吸附性能。

最后总结了改性生物炭在土壤改良、水中污染物去除和空气中污染物去除三个方面的应用。

关 ;键 ;词：生物炭;改性;水处理;土壤改良中图分类号：TQ424.3 ;;;;;;文献标识码： A ;;;;;;文章编号： 1671-0460（2019）08-1700-04Abstract： The modification methods of biochar were reviewed， such as ultraviolet radiation modification， acid-base modification， supported metal and its oxides modification， organic modification and so on. And their modification effect and mechanism were summarized and analyzed. After modification， the biochar has more surface functional groups than original biochar， or higher specific surface area， or the modified substance loaded on the surface of biochar can react with the target substance， thereby improving the adsorption performance of biochar. Finally， the application of modified biochar in soil improvement， pollutant removal in water and air were summarized.Key words： Biochar; Modification; Water treatment; Soil improvement吸附是一種有效的污染物处理工艺，最常见的吸附剂有活性炭、沸石等。

第21卷　第2期V ol 121　N o 12材　料　科　学　与　工　程　学　报Journal of Materials Science &Engineering总第82期Apr.2003文章编号:10042793X (2003)022*******收稿日期:2002208211;修订日期:2002210223作者简介:程祥珍(1977-),女,国防科技大学航天与材料工程学院博士生,现从事高性能S iC 纤维研究.活性炭纤维研究与应用进展程祥珍,肖加余,谢征芳,宋永才(国防科技大学航天与材料工程学院CFC 重点实验室,湖南长沙　410073) 【摘　要】　活性炭纤维(ACF )是由有机纤维先驱体制得的一种理想的高效吸附材料。

ACF 以其特殊的表面化学结构和物理吸附特性广泛应用于环境保护、电子工业、化工、医疗卫生、低成本S iC 纤维制备等领域。

本文就ACF 的结构与吸附特性、制备与应用等做了较系统的综述,并对其发展趋势做出了展望。

【关键词】　活性炭纤维;制备;结构;吸附特性;应用中图分类号:T Q342+174 文献标识码:AR esearch and Application Progress of Activated C arbon FiberCHENG Xiang 2zhen ,XIAO Jia 2yu ,XIE Zheng 2fang ,SONG Yong 2cai(College of Aerosp ace &Materials E ngineering ,N ational U niversity of Defense T echnology ,Ch angsh a 410073,China)【Abstract 】　As high effective ideal ads orbents ,activated carbon fibers (ACF )are prepared from the precurs ors of s ome organicfibers.Due to the special sur face structure and ads orption properties ,ACF are widely used in the fields such as environmental protection ,electronic industry ,medical treatment ,chemical engineering ,and low 2cost S iC fiber.The microstructures ,ads orptionproperties ,preparation methods ,and applications of activated carbon fibers are briefly reviewed.Meanwhile ,the next research objective is prospected.【K ey w ords 】　activated carbon fiber ;preparation ;structure ;ads orption properties ;application1　前　言活性炭纤维(Activated Carbon Fiber ,ACF )作为一种理想的高效吸附材料,是在碳纤维技术和活性炭技术相结合的基础上发展起来的,是继粉状和粒状活性炭(G ranularActivated Carbon ,G AC )之后的第三代活性炭产品[1～4],并以其特殊的表面化学结构和物理吸附特性广泛应用于环保、电子、医用卫生、化工等领域。

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是一种由植物残留物通过热解制得的炭质物质，具有多孔结构和高比表面积。

它具有良好的吸附能力和离子交换性能，因此在环境治理领域具有广泛的应用价值。

为了提高生物炭的吸附能力和改善其性能，科研人员对生物炭进行了一系列的改性方法研究。

本文将介绍生物炭的主要改性方法，并探讨其在污染物去除方面的应用。

一、生物炭的主要改性方法1. 物理改性物理改性是指对生物炭的微观结构进行调整和改变，以提高其比表面积和孔隙度，增强其吸附性能。

常见的物理改性方法包括高温煅烧、物理激活和磁化处理等。

高温煅烧可以增加生物炭的孔隙度和比表面积，提高其吸附性能；物理激活则是利用化学试剂或蒸汽等物理手段对生物炭进行处理，以增加其微观孔隙和表面官能团，提高其吸附活性；磁化处理则是将生物炭与磁性材料复合，增强其磁性，便于回收再利用。

2. 化学改性生物改性是指利用微生物或生物质多糖等生物物质对生物炭进行改性处理，以增强其吸附性能和稳定性。

常见的生物改性方法包括微生物包覆、生物多糖修饰和生物复合等。

微生物包覆是利用微生物菌膜对生物炭进行包裹和修饰，增加其生物活性和表面反应性；生物多糖修饰则是利用生物多糖对生物炭进行修饰，增加其表面亲水性和吸附活性；生物复合是将生物炭与其他生物材料复合，提高其稳定性和吸附性能。

二、生物炭在污染物去除方面的应用1. 水处理领域生物炭在水处理领域具有广泛的应用价值，可以用于去除水中的重金属离子、有机污染物和微生物等。

生物炭具有良好的吸附性能，可以有效去除水中的重金属离子，如铅、镉、铬等；生物炭还具有良好的微生物抑制作用，可以有效去除水中的有机物和微生物，净化水质。

生物炭还可以用于水质调理和净化处理，改善水体环境质量。

2. 土壤修复领域生物炭在土壤修复领域也具有重要的应用潜力，可以用于修复受污染的土壤和改良土壤结构。

生物炭具有良好的吸附能力和离子交换性能，可以有效去除土壤中的重金属、农药残留和有机物等污染物；生物炭还可以改善土壤通气性和保水性，促进土壤微生物活性，提高土壤肥力和产量。

活性炭材料的制备和应用研究活性炭材料是一种重要的多孔材料，其孔径大小、孔壁化学性质和表面活性是其独特性质的重要决定因素。

在各种领域中，包括环境保护、化学工业和生物医学等方面，活性炭材料都发挥着非常重要的作用，因此，其制备技术和应用研究备受关注。

一、活性炭材料的制备方法制备活性炭材料的方法多种多样，主要分为化学、物理和生物制备三个方面。

其中物理制备是制备活性炭材料的主要方法。

1. 物理制备物理制备法包括：高温碳化、加压炭化、活化、蒸汽炭化等方法。

物理法的原理是利用无机物质热化学反应使含碳材料碳化生成炭素，然后通过活化、导电、金属浆等技术处理和表面修饰炭素，从而得到活性炭材料。

其中，高温碳化是一种简单的制备方法，也是一种传统的制备方式。

碳化实验通常使用石墨炉或膨胀炉等炭化设备进行。

通常使用原材料如泥炭、木材等低纯度的有机物，通过高温处理，可以得到高比表面积、高孔容量的活性炭材料。

2. 化学制备化学制备法是指利用某些元素或化合物，如H3PO4等，使得含碳材料发生一系列化学反应，从而获得活性炭材料。

化学制备方法具有制备周期短、成本低、可控性强等优点。

使用H3PO4导致的化学碳化是一种较常规的化学化学制备方法。

通过调整不同的制备条件，如碳化温度、碳化时间、萃取酸浓度等，可以调整生产的活性炭材料的比表面积大小和孔径分布。

3. 生物制备生物制备法是指利用一些生物质，如海带、纤维素等，通过生物预处理或燃气化制备得到的高纯度活性炭材料。

这种方法接近于天然制备, 是一种更具环境友好的制备方法。

二、活性炭材料的应用研究活性炭材料的应用广泛涉及环境、工业、医学等多个领域，下面我们重点介绍三个领域中的应用：1. 环境领域水处理，空气污染等是活性炭材料最常应用领域。

在环境治理上，活性炭制剂能够有效地对水体中的重金属、化学品和其他污染物进行吸附和脱除，此外它同样可以被用于去除甲醛等有害物质。

以光催化降解废水中亚甲蓝为例，经过活性炭处理，其COD值可以降至20ppm以下，对环境治理起到显著的作用。

CuO--改性活性炭制备及其在微波处理农药废水中的应用研究的开题报告一、选题的背景和意义随着农药的广泛使用，其废水对环境的影响越来越受到关注。

存在于农药废水中的有毒有害物质会危及到水体的生态环境，引起大气、土壤、水源等环境问题。

为了有效地处理农药废水，近年来，研究者们发展了许多方法，如生物处理、物理化学处理等，但这些方法存在着各种问题，例如反应时间长、投资大、处理量小等。

因此，寻找一种高效、经济、环保的农药废水处理方法迫在眉睫。

活性炭具有极强的吸附能力，是一种理想的废水处理材料。

然而，传统活性炭的吸附能力受到表面积和孔径的限制，因此制备高孔大表面积的活性炭对于农药废水的处理具有重要意义。

同时，为了提高活性炭的吸附性能，将其与其他材料进行改性也成为一种研究热点。

本课题针对上述问题，提出了将CuO与活性炭进行复合改性，制备高孔大表面积的活性炭，并将其应用于微波处理农药废水的研究。

二、主要研究内容1.制备CuO--改性活性炭材料采用物化方法制备CuO与活性炭的复合材料，并对其物化结构、孔结构等进行表征分析。

2.研究CuO--改性活性炭材料的吸附性能通过平衡吸附实验，研究CuO--改性活性炭材料对农药废水中有毒有害物质的吸附性能，并考察各种因素对其吸附性能的影响。

3.研究CuO--改性活性炭材料的微波处理性能利用实验室自制的微波处理装置，研究CuO--改性活性炭材料对农药废水的微波处理性能，并通过对比不同处理条件下的处理效果，考察因素对微波处理效果的影响。

三、预期成果1.成功制备高孔大表面积的CuO--改性活性炭材料。

2.研究该材料对农药废水中有毒有害物质的吸附性能，探究吸附机理并建立吸附模型。

3.实验验证CuO--改性活性炭材料对微波处理农药废水具有良好的效果，并对其微波处理性能进行优化设计。

四、研究方法1.制备CuO--改性活性炭材料采用物化方法，其中活性炭来源于某大型水处理厂，CuO由化学试剂合成得到。

改性活性炭吸附水中六价铬离子的研究一、内容概述本研究旨在探讨改性活性炭对水中六价铬离子的吸附性能。

实验结果表明，通过化学改性后的活性炭对六价铬离子具有较高的吸附效果，可广泛应用于水处理领域。

改性活性炭的制备主要包括两个步骤：首先对活性炭进行预处理，以去除其中的杂质和表面氧化物；采用化学修饰方法，如浸渍法或化学还原法，将活性物质负载到活性炭表面，以提高其对六价铬离子的吸附能力。

改性后的活性炭可通过静态吸附实验、动态吸附实验以及吸附动力学研究等方法，评估其对六价铬离子的吸附效果。

还对吸附过程中涉及的吸附机理进行了初步探讨，认为化学改性主要是通过改变活性炭表面的官能团来提高其吸附能力。

本研究为环保部门提供了一种有效的处理含六价铬废水的方法，具有一定的应用价值。

1. 介绍六价铬离子的污染和危害；六价铬离子（Cr2O是一种具有高毒性和高致癌性的环境污染物。

由于其独特的物理化学性质，六价铬离子在水体中广泛存在，并对生态环境和人类健康造成严重威胁。

六价铬离子具有较强的氧化性，可导致水质恶化。

当其进入水体后，会与水质中的有机物、无机物等发生氧化还原反应，使水质变得油腻、发臭、发黑，破坏水生生物的生存环境，影响水资源的可用性。

长期接触或饮用含有高浓度六价铬离子的水会对人体产生潜在的致癌风险。

六价铬离子可导致实验动物患上皮肤癌、肺癌、肝癌等多种癌症。

对于人类而言，六价铬离子还可能引起慢性中毒，症状表现为皮肤溃疡、呼吸道刺激、消化系统疾病等。

消除六价铬离子污染，保障水质安全具有重要现实意义。

2. 提出改性活性炭吸附水中六价铬离子的重要性；在现代工业生产过程中，水资源的污染已经成为一个全球性的环境问题。

尤其是重金属离子，如六价铬离子，由于具有高毒性、难降解和广泛存在等特点，对生态环境和人类健康构成了严重威胁。

开发高效、环保的六价铬离子去除技术显得尤为重要。

活性炭作为一种具有极高比表面积和优良孔隙结构的碳材料，在水处理领域具有广泛的应用基础。

活性炭材料改性及其在环境治理中的应用现代工业企业经济发达，生产量高，实现了高效的经济效益，然而隐藏在利益之下的是废水、废气、固体废弃物对环境的污染。

环境污染问题已经引起了全球人们的关注，因此，环境治理迫在眉睫。

活性炭，尤其是改性活性炭，因为它较强的吸附力和催化性能被广泛应用在废水、废气的治理当中，对我国的环境治理起到了良好的作用。

一、活性炭材料概述活性炭材料比表面积较大，孔隙结构丰富，因此，具有较好的吸附性，再加上活性炭材料中除了含有碳元素以外，还含有少量的盐类以及氧、氮等元素，在活性炭材料表面以官能团的形式存在，也增加了活性炭材料的吸附性能。

活性炭材料具有较强的吸附力，广泛应用于治理大气污染和污水处理当中。

经过改性的活性炭材料，吸附能力更强，在废水、废气等环境治理上更加高效。

二、活性炭材料改性的方法活性炭材料改性，是经过一定的物理处理、化学处理或两种处理方式的结合，将活性炭材料的性能进行改良，改变活性炭材料表面结构，增强其吸附性能和催化性能。

2.1活性炭材料物理改性方法活性炭材料物理改性主要是将活性炭材料进行高温加热，蒸发活性炭材料中的大部分水分，然后利用具有氧化性质的气体对其活性进行改性处理，以此来改变活性炭材料的比表面积、孔径等特性，从而提高活性炭材料的吸附能力。

2.2活性炭材料化学改性方法活性炭材料化学改性通常通过酸改性、碱改性、负离子改性、等离子改性等化学处理方法来改变活性炭表面的化学结构，从而提高活性炭材料对某些特定物质的吸附能力。

三、改性活性炭材料对大气污染的防治治理工业企业中排放的烟气、汽车尾气的排放等都含有大量的有害物质，不仅对环境造成了严重污染，还危害了人的身体健康，因此，对大气污染的防治越来越受到各界人士的关注。

而改性活性炭材料的应用，是其中常用的一种治理手段。

改性活性炭材料在大气污染的防治过程中，可以通过物理吸附和化学吸附两种形式来完成。

物理吸附过程主要依赖于活性炭孔隙的大小以及其密度分布，而化学吸附主要依靠活性炭材料表面官能团与所吸附物质之间的化学反应来完成。