活性炭的酸碱改性研究

酸碱改性是指将活性炭放在非氧化还原性酸溶液(H2SO4、H3PO4)或碱溶液(NaOH)中进行改性，一方面可以除去活性炭表面杂质，另一方面改变了活性炭表面的化学官能团，使其吸附能发生改变。

用一定浓度的硫酸溶液、硝酸溶液和氢氧化钠溶液分别对椰壳活性炭进行改性处理，研究改性后活性炭过滤空气中挥发性有机物气体的效果，结果表明：经过硫酸、硝酸溶液改性后，活性炭表面极性增强且酸性官能团含量显著增加；经过氢氧化钠溶液改性后，活性炭表面非极性增强且碱性官能团含量增加；同时，酸碱改性后活性炭过滤空气中VOC气体的效果与未改性的活性炭相比增加显著。


分别用酸溶液(H2SO4、H3PO4、HNO3)和碱溶液(NaOH或NH3·H2O)对活性炭进行改性，并用改性后的活性炭来吸附甲苯蒸气。结果表明：由于酸改性使活性炭比表面积和微孔面积、容积减少，但使表面酸性官能团数量增加，碱改性活性炭的理化性质呈现相反的变化。与原活性炭相比，酸改性后活性炭对甲苯蒸气吸附量减少了9.6%～20.0%，碱改性使活性炭对甲苯蒸气吸附量增加了29.2%～39.2%。


以氢氧化钠对椰壳活性炭进行表面改性，研究了改性后活性炭对甲烷的吸附性能，结果表明：经NaOH改性后,活性炭表面含氧基团显著减少，与改性前的活性炭相比,改性后活性炭对甲烷吸附量提高了24%。
先用HNO3浸渍活性炭，再用KOH改性，研究了改性后活性炭对微污染水源水中Ni2+的吸附能力，结果发现：改性活性炭虽然比表面积和总孔容有所下降，但其表面含氧酸性官能团数量增加，同时改性后活性炭提高了对微污染水源水中Ni2+的吸附能力。

氢氧化钠改性活性炭对丁酮、乙酸乙酯、甲苯和四氯化碳的吸附规律，结果表明：经过碱改性的活性炭吸附性能显著提升，并且活性炭的吸附量与比表面积成正相关，而与孔径、孔容无明显关系。酸碱改性使活性炭表面官能团数量发生改变，从而能得到针对某种物质吸附的专用活性炭，但会导致活性炭比表面积减小，影响其吸附量.