活性炭的吸附特性取決于其表面物理結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì),表面物理結(jié)構(gòu)決定了活性炭的物理吸附能力.而表面化學(xué)性質(zhì)決定了活性炭的化學(xué)吸附能力。因此,通常湯過對(duì)括性炭進(jìn)行改性處理以增強(qiáng)活性炭的吸附選擇性.
活性炭的物理結(jié)構(gòu)改性
活性炭的表面物理姑構(gòu)主要包括孔徑分布、比表面積和孔容權(quán)等,這些特性決定了活性炭的物理吸附性能。
不同孔徑的孔在吸附過程中發(fā)揮的作用是不同的。大孔的內(nèi)表面積可以發(fā)生多層吸附。但它在比比表面積中所占比例很小.因此在吸附過程中。活性炭的大孔扮演的是吸附質(zhì)分子通道的角色。中孔既是吸附質(zhì)分子的通道,又可以在一定相對(duì)扭力下發(fā)生毛細(xì)管凝結(jié),在大分子的吸附過程中起重要作用.微孔是吸附過程中作用。
最大的活性炭的95%以上的比表面積來白于微孔的貢獻(xiàn),因此微孔對(duì)活性炭吸附量起著支配作用。前已述及,在吸附過程中,只有吸附質(zhì)分子能進(jìn)人和充填的空隙才是有效空隙,活性炭的孔徑必須與吸附質(zhì)分子的幾何尺寸相匹配才能有效吸附。
對(duì)活性炭表面結(jié)構(gòu)的改性著重于孔隙結(jié)構(gòu)的調(diào)整,其目的就是使活性炭的孔徑與吸附分子尺寸相當(dāng)。以提高活性炭對(duì)不同吸附質(zhì)的吸附速率和吸附量??障墩{(diào)整的方法決定于活性炭的孔結(jié)構(gòu).如孔徑的大小、孔容的大小等.有的需要開孔、擴(kuò)孔,有的需要索孔。開孔和擴(kuò)孔常用的方法是控制活化程度.而縮孔的方法有多。如熱收縮法,浸漬覆蓋法、氣相熱解堵孔法等,通常活性炭的表面結(jié)構(gòu)改性方法主要通過強(qiáng)化活性炭制備過程中炭化、活化過程或者通過對(duì)成品進(jìn)行碳沉積等過程將空隙調(diào)整來實(shí)現(xiàn).。