活性炭的改性技术及其应用研究进展_杨四娥
活性炭的再生及改性进展研究
活性炭的再生及改性进展研究活性炭是一种具有高度孔隙度及表面积的多孔材料，其具有很高的吸附能力。
因此，活性炭已经被广泛应用于净水、净气、废气处理、污水处理和脱色等领域。
然而，随着活性炭的使用，由于其吸附能力逐渐减弱或饱和，活性炭需要进行再生或改性。
活性炭的再生是指通过物理、化学或热处理，将吸附到表面上的有害物质或离子从活性炭上去除，使其恢复到吸附能力较好的状态。
目前，常用的再生方法有热再生、物理再生和化学再生。
其中，热再生是最常用的再生方法之一，其过程是将饱和的活性炭样品装入炉中，用高温热气流清洗，使活性炭中被吸附的污染物脱离并流出，再冷却后即可再次使用。
对于吸附有机污染物的活性炭，物理再生方法可以采用水蒸气、氮气、空气、超声波等来使吸附分子从孔隙中脱离。
而针对吸附无机离子的活性炭，采用酸碱洗脱法可以有效地去除吸附的离子。
近年来，还出现了一些新型的活性炭再生方法，如电弧放电再生、微波再生和超声波再生等。
电弧放电再生是将饱和的活性炭样品放入放电装置中，在高压电场的作用下，电弧在活性炭粉末中产生，使活性炭重新激活；微波再生则是利用微波加热的特点和活性炭的特殊吸波性能进行再生；超声波再生则是在超声波作用下，开启活性炭孔道，使有害物质脱离表面，再用气流进行清洗。
这些新型的再生方法在能耗、工艺和效率方面都较传统方法有一定的优势，但需要进一步的研究和探索。
除了再生方法，还有一些改性方法也可用于提高活性炭的吸附性能或重复利用性能。
其改性方法包括物理改性、化学改性和生物改性等。
物理改性是通过改变活性炭形态或结构、特别是孔径大小和形状来提高其物理性能和吸附性能。
这种方法一般通过氮气吸附-脱附技术或扫描电子显微镜等实验手段进行表征。
化学改性则是通过对活性炭表面进行化学修饰或添加化学物质来改善其吸附性能。
这种方法可以采用化学还原、酸处理等方法来实现。
而生物改性则是利用生物分子或细胞来对活性炭进行表面修饰，以达到改善吸附性能的效果。
活性炭表面化学改性及应用研究进展
第 ８卷
第 １ ９期
２０ ０ ８年 ｌ
程
Ｖｏ ． Ｎ ． ９ Ｏｃ ． ２ ０ １８ ｏ １ ｔ ０８
１７ —８９ ２０ ）９５ ６ －５ ６ １ １ １ （０ ８ １ —４ ３０
Ｓ ｉｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ
（４ ａ） （Ｓ ａ）
维表 面 酸 性 官 能 团 的 含 量 ， 别 使 活 性 炭 纤 维 对 分
图 ２ 活性 炭 表 面 含 氮 官 能 团
Ｓ 的动 态 吸附 能力 提高 ６ ％ 和 ３ ％ ； ｃ 处理 Ｏ ５ ２ 用 ｌ
的活性炭纤 维表 面极性 改 变 ， Ｓ 的动态 吸 附 能 对 Ｏ 力提 高 ４ ％ 。王琳等 强氧 化剂 对 活性 炭 进行 ５ 巧用
团主要有 羧基 、 羟 基 、 基 、 酚 羰 内酯 基 及环 式 过 氧 基
构（ 如孔容、 孔径大小与分布等） 改 变活性炭表面 ；
的酸 、 性 ； 者 在 活 性 炭 表 面 引 入 或 去 除某 些 官 碱 或 能团使活 性 炭 具 有 某 种 特 殊 的 吸 附 性 能 和 催 化 特
途径 ， 活 性 炭 行 业 未 来 发 展 方 向＿６。 活性 炭 改 是 ４ ． Ｊ 性 主要是 通 过 一 些 物 理 、 学 处 理 ， 变 其 孔 隙 结 化 改
化 学结 构进 行化 学 改性 ， 其 吸 附具 有更 高 的选 择 使 性具 有 重 要 的意 义 。 活 性 炭 表 面 官 能 团 一 般 分 为 含 氧官 能 团（ ｉ 和 含氮 官 能 团 （ ２ ； 氧 官 能 图 ） 图 ）含
㈤ ２ 活 性 炭表 面化 学 改 性
活性炭的再生及改性进展研究
活性炭的再生及改性进展研究活性炭是一种具有高表面积、强吸附能力和多孔性的吸附材料，广泛应用于环境治理、化学工业、生物医药等领域。
然而，长期的应用和多次使用后，活性炭的吸附性能会逐渐降低，需要进行再生或改性。
活性炭的再生是指通过一系列的化学、物理处理手段，使其恢复吸附能力的过程。
目前常用的再生方法主要包括热再生、化学再生和微波再生。
其中，热再生是最常用的方法，其基本原理是在高温下将吸附物从孔隙中蒸发出来，并将炭表面氧化还原，以去除表面的致密层，提高孔隙度和孔隙径。
化学再生是指通过酸、碱等化学试剂来去除活性炭表面的吸附物和残留物质，但这种方法会导致炭的孔结构和形貌发生改变，从而影响吸附性能。
微波再生是近年来出现的一种新型再生方法，它可以在较低的温度下进行再生，保持了炭的微观结构和形貌，但还需要进一步的研究和实践验证。
除了再生，改性也是提高活性炭吸附性能的重要手段。
活性炭的改性主要包括物理改性和化学改性两种方式。
物理改性包括高温炭化、氧化、表面修饰等方法，可以改变炭的孔隙度、孔径分布和表面活性位点等特性，从而提高其吸附性能。
化学改性则是通过在炭表面引入一些功能基团来扩展其吸附范围和吸附能力。
目前许多研究表明，通过铁、锰等过渡金属的离子交换或化学吸附改性可以增强炭对重金属、有害气体的吸附特性。
总之，活性炭的再生和改性可以有效提高其吸附性能和延长使用寿命，为实现清洁生产、节能减排等方面的技术创新提供了有力保障。
未来，我们需要进一步研究和开发更加高效、可持续和环保的方法来进行活性炭的再生和改性，为社会经济和环境可持续发展做出更大的贡献。
活性炭的再生及改性进展研究
活性炭的再生及改性进展研究活性炭是一种广泛应用于水处理、空气净化、蒸汽吸附、防毒、化工和食品加工等领域的重要材料。
但是，由于它的高价和不可降解性，其回收再利用和环境友好性一直是人们关注的焦点。
为了解决这些问题，近年来关于活性炭的再生和改性方面的研究不断增加，并取得了不俗的进展。
活性炭的再生主要有物理再生法和化学再生法两种。
物理再生法是将废弃的活性炭通过高温、低压、气体气流、微波等方式进行热解，从而实现去除吸附剂上的吸附物质的目的。
热解过程中，吸附剂脱除吸附物的条件取决于温度、时间和气体环境等因素。
根据热解温度、持续时间及氩气流量等因素的不同，物理再生法可以分为高温活性炭再生法、顺序热解再生法、微波再生法和压差脱附再生法等。
化学再生法是使用氧化剂或酸碱等化学试剂进行再生。
氧化剂可用过氧化氢、臭氧、氯气等常见氧化剂；而酸碱则常用的有盐酸、氢氧化钠等。
化学再生法的优点是去除能力强，且可同时改善活性炭的物化性能；缺点则是产生大量的化学废液，处理成本高，并可能对环境产生不好的影响。
改性方面，则可以通过表面改性、催化改性和复合改性等方式进行。
表面改性是优化活性炭表面化学活性。
常见的表面改性方法包括沉积碳纳米管、金属氧化物和聚合物等复合材料等。
由于表面改性能控制吸附器的表面化学性质和结构，因此它能够有效增强活性炭的吸附能力和选择性，提高其循环利用效率。
催化改性则是利用催化剂对活性炭表面的化学反应进行改造。
常用的催化改性方法包括碲酸盐改性、蒙脱石改性等。
催化剂的作用是在反应体系中提高活性产物的产率和选择性，进而降低其环境污染。
复合改性则是将活性炭与其它物质复合在一起，制备成新的复合材料。
复合改性的材料种类繁多，包括聚合物、石墨烯、铁氧物、超细纤维等。
通过复合改性，活性炭的机械性能、水中分散性和生物相容性等方面得到了极大提升。
总体而言，活性炭的再生和改性是一个不断演进的过程，需要我们在不断摸索中取得新进展。
在进行活性炭回收利用的同时，也需要不断地关注活性炭的环境污染问题，并寻求更高效、更环保的技术手段。
活性炭的再生及改性进展研究
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。
《2024年生物炭改性及其应用研究进展》范文
《生物炭改性及其应用研究进展》篇一一、引言随着人类对环境的关注度不断提高，绿色、低碳、环保成为科学研究与技术应用的热议话题。
生物炭作为一种环保的能源与改良剂，近年来受到了广泛的关注。
它具有巨大的碳封存潜力，能够有效地改善土壤质量，并促进农业可持续发展。
然而，生物炭的利用仍面临诸多挑战，如制备过程中的技术问题、性能的局限性等。
因此，生物炭的改性及其应用研究显得尤为重要。
本文将就生物炭的改性方法、性能优化及其应用研究进展进行综述。
二、生物炭的改性方法生物炭的改性主要目的是提高其稳定性、比表面积、孔隙结构以及表面官能团的含量等，以改善其应用性能。
目前，生物炭的改性方法主要包括物理改性、化学改性和生物改性。
1. 物理改性物理改性主要包括热解温度控制、气氛调节、颗粒大小控制等。
适当的热解温度与气氛条件有助于生成具有良好结构与性能的生物炭。
此外，通过球磨、研磨等方法可以调整生物炭的颗粒大小，以适应不同的应用需求。
2. 化学改性化学改性是利用化学试剂或催化剂对生物炭进行表面处理，以提高其性能。
常用的化学试剂包括酸、碱、盐等。
化学改性可以增加生物炭的表面官能团含量，提高其亲水性、吸附性能等。
3. 生物改性生物改性是利用微生物、酶等生物因子对生物炭进行改性。
这种方法可以引入更多的有机质和营养物质，改善生物炭的生物学性质，如对植物生长的促进作用等。
三、性能优化及应用研究通过上述改性方法，可以显著提高生物炭的性能，并拓展其应用领域。
以下是几个典型的应用方向：1. 土壤改良生物炭具有良好的保水性能和养分保持能力，经过改性后的生物炭可以更有效地改善土壤质量。
研究显示，改性后的生物炭能够提高土壤的pH值、增加土壤有机质含量、改善土壤微生物群落结构等，从而提高作物的产量与品质。
2. 农业废弃物处理农业废弃物如秸秆、畜禽粪便等经过热解可制备成生物炭。
利用生物炭吸附农业废弃物中的有害物质，再将其作为肥料还田，既能实现废弃物的资源化利用，又能改善土壤质量。
生物炭改性及其应用研究进展
生物炭改性及其应用研究进展【引言】生物炭作为一种多孔材料，具有很高的比表面积和孔隙度，同时还具有良好的热稳定性和吸附能力，因此近年来受到广泛关注。
随着科技的不断发展，研究者们开始探索如何通过改性生物炭的方式，提高其性能并应用于更广泛的领域。
本文将对生物炭的改性方法和其应用研究进展进行综述。
【生物炭的改性方法】1. 物理改性：物理改性主要是通过改变生物炭的物理特性，如加热、压缩、碾磨等方式进行。
这种改性方法简单易行，但改性效果较差，一般应用于生物炭的初步处理。
2. 化学改性：化学改性是通过引入化学物质来改变生物炭的性质。
常见的改性方法包括酸处理、氧化处理、硝化处理等。
这些方法能够增加生物炭的表面官能团含量，改善其吸附性能和增强化学反应活性。
3. 生物改性：生物改性是利用微生物或植物的生长代谢活性对生物炭进行改性。
如通过微生物菌种进行生物固氮，将氮元素有效地固定在生物炭中，从而提高其肥力。
4. 物理化学复合改性：物理化学复合改性是将多种改性方法进行组合，以期达到更好的整体改性效果。
例如，先使用化学方法引入表面功能化团，然后再利用物理方法对其进行热压，增加孔隙度和稳定性。
【生物炭改性的应用研究进展】1. 环境污染治理：生物炭具有较高的吸附能力和固定能力，因此广泛应用于环境污染治理中。
例如，将改性后的生物炭应用于废水处理中，能够有效去除重金属、有机污染物等。
此外，生物炭还可以作为土壤改良剂，提高土壤肥力和持水能力。
2. 能源开发利用：生物炭可以作为一种新型的能源材料。
通过热解和氧化等方法，可以将生物质转化为生物炭，并作为替代煤炭的燃料。
此外，生物炭还可以用于制备电池电极材料，提高电池的性能。
3. 农业生产应用：生物炭在农业生产中的应用也具有较大潜力。
生物炭不仅可以作为高效肥料，提供植物所需的养分，还可以调节土壤pH值、改善土壤结构等。
同时，改性后的生物炭具有缓控释肥料的特性，能够提高肥料利用率。
4. 健康与医疗应用：生物炭还具有较好的生物相容性和药物承载能力，在健康与医疗领域也有一定的应用潜力。
活性炭的再生及改性进展研究
活性炭的再生及改性进展研究活性炭是一种具有丰富表面积和孔隙结构的多孔性材料，具有很强的吸附性能，因此在各种领域得到了广泛的应用，如环境保护、水处理、医药和食品工业等。
活性炭在使用过程中会受到污染和饱和，导致吸附性能下降，因此需要进行再生或改性以保持其吸附性能。
本文将针对活性炭的再生及改性进展进行研究综述，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
一、活性炭的再生方法活性炭的再生主要是指将已被使用过的活性炭通过一系列物理或化学方法进行处理，使其重新获得较好的吸附性能，延长其使用寿命。
目前常用的再生方法主要包括热再生、气相再生、溶剂再生和微生物再生等。
1. 热再生热再生是指将已饱和吸附物的活性炭放置在高温下，通过热解或氧化的方式将吸附在活性炭表面的物质热解或氧化脱附出来，从而实现活性炭的再生。
热再生的温度、时间和气氛条件对再生效果起着决定性的作用。
研究表明，热再生可以有效地去除活性炭上的有机物，但对于一些无机物质的再生效果不佳。
气相再生是指通过将已饱和吸附物的活性炭暴露在气体流中，利用气相传质的方式来将吸附在活性炭表面的物质逐渐脱附出来，从而实现再生。
气相再生常用的气体有空气、蒸汽、氮气等。
气相再生的优点是操作简便、无二次污染，但对于一些难挥发物质的再生效果较差。
溶剂再生是指将已饱和吸附物的活性炭放置在适当的溶剂中进行浸泡或洗涤，以溶解固定在活性炭表面的污染物质，实现再生。
溶剂再生通常采用的溶剂有醇类、酮类、醚类等。
溶剂再生的优点是能够有效去除一些难以在热处理或气相传质条件下脱附的污染物质，但对于一些高温不稳定的污染物质不适用。
4. 微生物再生微生物再生是指将已饱和吸附物的活性炭暴露在一定的微生物作用条件下，利用微生物对吸附物质进行降解或转化，从而实现再生。
微生物再生的优点是操作简单、无二次污染，但对于一些难以降解的有机物或无机物质效果不佳。
活性炭的改性是指通过物理或化学手段对活性炭进行处理，改变其表面性质和孔隙结构，以增强其吸附性能或赋予其特定的功能。
活性炭的再生及改性进展研究
活性炭的再生及改性进展研究活性炭广泛应用于环境保护、工业生产和医药行业等领域，但其寿命有限，一旦达到饱和状态就需要更换，造成了资源的浪费。
因此，如何延长活性炭的使用寿命，提高其再生率，是当前研究领域中的热点问题。
本文就活性炭的再生及改性进展研究进行介绍。
一、活性炭的再生活性炭的再生分为物理再生和化学再生两种方式。
物理再生是将饱和的活性炭经过热解、干燥、冷却等一系列物理处理后，使其恢复活性和吸附能力。
物理再生的优点是操作简便、投资成本低、回收效率高，但其缺点也很明显，再生后的活性炭与新鲜活性炭相比，吸附能力和性能略有降低。
化学再生是将饱和的活性炭通过化学反应进行修复，恢复其吸附能力。
化学再生的优点是能够将多种污染物去除，恢复吸附性能更为彻底。
但其缺点是操作复杂，投资成本较高。
比如采用酸碱或氧化还原法对活性炭进行再生，这种方法具有十分显著的效果。
在活性炭的再生过程中，为了提高其吸附能力，除了采用再生方法外，还可以进行活性炭的改性，使其具有更好的吸附性能和选择性。
改性的方法主要有以下几种。
1. 化学改性化学改性方法是指利用化学物质对活性炭表面进行处理，改变其表面单元的结构，从而改善其性能。
常见的化学改性方法有氧化、还原、酸碱法等。
2. 物理改性物理改性是指通过物理力学方式进行改性，使活性炭的物理结构发生变化，从而提高其吸附效率。
常见的物理改性方法有全球均化、超声波处理、离子注入等。
3. 合成改性合成改性是指采用不同的添加剂与活性炭进行反应，制备新型功能活性炭。
这种方法适用于很多特定场合，如高效催化、分离等。
但是合成改性方法的投资成本比较高，同时制备的样品难以再现。
总之，活性炭的再生和改性方法在工业、环境污染治理等领域具有广泛的应用前景。
需要进一步的研究探索、深入分析、优化改进，为人类的环保、节能、减排做出更大的贡献。
活性炭的表面改性研究及进展
活性炭的表面改性研究及进展
李鹏 神华宁煤 集团太西炭基工业有 限公司 ７ ５ ３ ０ ０ ０
【 摘要ｌ 活性 炭是经过 高温高压 加工处理 ， 形成 的一种无定形碳素 第二 活性炭 表面还 原改性
材料。 这种碳素材料 为多孔 固体 ， 孔隙结构发达 ， 其表 面积每克约有５ ０ ０ — 表面还 原改性是 通过 还原剂 （ 一般 选择 氢气或 氮气等惰性 气体 ） 在 １ ５ ０ ０ ｍ 。 。 活性 炭对 于溶液、 气体中的无机 或有机 物质以及胶体颗 粒 ， 都有 适 当温 度下对 活性 炭进行 表面还 原处理 ， 以 提高活 性炭 表面的 碱基官 很好 的吸 附性 。 随着科技的不断进 步 ， 对 活性炭进行表 面改性 ， 使活性炭 能 团的数量 ， 增强对非极性 物质的吸附能 力。 更加功 能化 已经成 为了 一个必 然的发展 趋势。 近 几年来 ， 国内外 的研 究学 活性炭表面的还原改性， 主要 是 针 对 含 有Ｓ Ｏ， 、 Ｃ Ｏ， 、 Ｃ Ｏ以 及 者在活 性炭材 料踟 陛方面有 了 进一步的发展 ， 在此 基础之上 ， 他们还 提 出 Ａ Ｕ３ ＋ 这些 非极性 物质， 这些 物质具 有一定 的疏 ７ ｋ ＇ ｌ ￣， 通过 还原 改性 增
第二 活性 炭的表面化学性质 业大 学博士 学位论 文， １ ９ ９ ６ ． 影 响活 性炭 吸 附性 的不只是活 性炭 本 身的孔 隙结 构， 其 表面 的化 【 ２ ］ 孟庆 函 ， 李开 喜 ， 凌立成 ． 碳 基双 电层 电容 器的结构 机理 及研 究 学 性质在 一定程 度 上也决 定了活性 炭本 身的吸 附 能力大 小 。 活 性炭 表 进 展［ Ｊ 】 ． 化 学通报 ， ２ ０ 】 Ｊ （ １ １ ） ． 【 ３ 】 朱瑶 ， 赵振 国． 界 面化学基础【 Ｍ 】 ． 北京 ： 化 学工业 出版 ， １ ９ ９ ６ ． 面 的化 学性 质主要 是 由活 性炭 表面 官能 团的种 类 与数 量、 表面杂 原子 ［ ４ 】 黄彪 ， 吴新 华 ， 卓 方银 ， 周 茂福 ， 王正 旺． 枉状活 性 炭表 面涂层 技 和化 合物来确 定的 。 不同的官 能团、 杂原子、 及化合物 ， 他们 的吸附系也
活性炭的改性及应用进展
活性炭是经过加工所得的无定形炭，具有很大的比表面积，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等有良好的吸附能力。
活性炭具有较强的吸附性和催化性能，主要是由于其具有独特的吸附表面结构特性和表面化学性能所决定。
活性炭制备原料充足且安全性高，耐酸碱、耐热、不溶于水和有机溶剂、易再生等优点，是一种环境友好型吸附剂，已经广泛应用于化工、环保、食品加工、冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域。
１活性炭的空隙结构活性炭具有多种机能的最主要原因在于其多孔性结构，并且不同的孔径能够发挥出与其相应的机能。
微孔（孔隙直径小于２ｎｍ）拥有很大的比表面积，呈现出很强的吸附作用。
中孔（直径２－５０ｎｍ）又叫中间孔，能用于添载触媒及脱臭用化学药品，随着所添载的化学药品种类的不同，能具有不同的机能。
大孔（直径大于５０ｎｍ）通过让微生物及菌类在其中繁殖，使无机的碳材料能发挥生物质机能［１］。
影响活性炭性能的主要因素有比表面积大小、孔容和孔径分布。
一般比表面积、孔容越大，其吸附能力越强。
大孔是吸附质分子的通道；中孔既是吸附质分子的通道，支配着吸附速度，又在一定相对压力下发生毛细凝结，吸附有些不能进入微孔的分子；微孔对吸附量起支配作用。
活性炭孔径分布越集中，性能就越好。
２活性炭的表面化学改性为了使活性炭具有特殊性能和用途，通常对其孔结构进行调整，对表面基团进行改性。
活性炭材料吸附表面化学性质的改性可以通过表面氧化改性、表面还原改性以及负载金属改性等。
２．１表面氧化改性表面氧化改性是指利用合适的氧化剂在适当的温度下对活性炭材料表面的官能团进行氧化处理，从而提高材料表面含氧官能团的含量，增强材料表面的亲水性。
常用的氧化剂主要有ＨＮＯ３、ＨＣｌＯ和Ｈ２Ｏ２等。
Ｍｏｒｗｓｋｉ等采用硝酸对酚基合成碳材料进行处理，处理后的活性炭材料对三卤甲烷的吸附性能大幅度提高［２］。
以硝酸氧化为例，经过硝酸氧化可显著增加其表面酸性基团的含量。
用ＨＮＯ３氧化的活性炭在３００－４００℃下进行热处理，其表面可产生较多的酸性基团，获得较高的阳离子交换量，对重金属离子Ｃｒ（Ⅲ）有很好的吸附交换能力。
活性炭的表面改性研究及进展
活性炭的表面改性研究及进展【摘要】活性炭是经过高温高压加工处理，形成的一种无定形碳素材料。
这种碳素材料为多孔固体，孔隙结构发达，其表面积每克约有500-1500m2。
活性炭对于溶液、气体中的无机或有机物质以及胶体颗粒，都有很好的吸附性。
随着科技的不断进步，对活性炭进行表面改性，使活性炭更加功能化已经成为了一个必然的发展趋势。
近几年来，国内外的研究学者在活性炭材料改性方面有了进一步的发展，在此基础之上，他们还提出了活性炭表面改性技术的发展方向和趋势。
【关键词】活性炭；改性；发展趋势；前景与树脂、硅胶等吸附材料相比，活性炭因其孔隙结构发达、表面积大的特点，受到了更多人的青睐。
由此，活性炭的应用领域也就随即扩大。
在科技、经济、社会不断快速向前发展的今天，对于活性炭的要求也相应的有所提高。
在“高吸附、多功能、高强度”的基本要求下，出现了专用炭质吸附材料，而且它的需求市场也在不断的增大。
在目前的情况下，传统工艺生产出来的活性炭一般满足一般需求，对于有特殊需求的订单，传统工艺无从下手。
针对这种现象，对活性炭表面进行表面改性，成为了解决活性炭应用的有效手段。
一、活性炭的结构与特性第一、活性炭的孔隙结构活性炭的孔隙结构指的就是孔容、孔径分布以及孔的形状。
因为活性炭的孔隙结构非常复杂，孔径分布范围广，形状也是多种多样的，所以，活性炭的吸附能力要强大许多。
活性炭本身具有吸附性和催化性，这二者之间的转化也全依赖于它自身的多孔隙结构。
活性炭的孔隙众多，而且每一种空隙都以各自独特的功能：在活性炭中，微孔（直径小于2nm）数量很大，且比表面积巨大，活性炭将会呈现它强大的吸附性；中孔（又被称之为介孔，直径在2～50nm之间）可用于负载触媒及化学药剂的脱味剂；活性炭的大孔（直径大于50nm），通过在其中繁殖微生物，可以做到无机碳材料发挥出生物质的功效。
这三种空隙都具有吸附的特性，但是起主要作用的是微孔，所以说，活性炭的吸附容量的大小，主要取决于微孔的数量有多少。
活性炭的再生及改性进展研究
活性炭的再生及改性进展研究活性炭是一种非常重要的吸附材料，主要应用于广泛的工业和环境领域。
然而，由于其吸附饱和后的再生难度和成本高昂，影响了其持久性能的应用。
为了解决这些问题，近年来，进行了许多研究，采用了新的再生和改性方法，以提高活性炭的再生效率和性能。
一种常见的活性炭再生方法是热解法。
热解法主要是通过加热活性炭，释放有机物质，恢复其吸附性能。
通过热解法再生的活性炭可以达到95%以上的吸附性能恢复率，但这种方法存在能源消耗大、再生效率低等缺点。
因此，为了提高再生效率，近年来还开展了很多新方法，如化学再生、电化学再生、微波再生、交流电场再生等。
化学再生方法利用化学药剂来清洗吸附介质表面，来除去多余的污染物，在一定程度上可以提高活性炭的再生效率。
电化学再生则是通过电特性来再生活性炭，可以有效地减少再生过程的成本和能源消耗，同时做的过程也相对较简单。
微波再生，则是利用微波的加热能力来加速有机污染物的蒸发和分解，从而实现更快速的活性炭再生过程。
另外，交流电场再生是一种基于交流电场的再生方法，可以提高活性炭的再生效率，同时也实现外部控制的再生过程。
除了再生方法的改进，活性炭的改性也是近年来研究的一个热点。
这些改性措施旨在改善活性炭的吸附性能、增加其表面积和孔径大小，编辑活性炭的重量和结构等。
比较常用的改性方法包括物理改性和化学改性。
物理改性可以通过改变活性炭的热处理温度、烷基化、氧蚀、返还等方法来改变其表面化学特性，从而提高其吸附性能。
而化学改性则是通过改变活性炭表面的化学性质，利用物化学反应来改变其孔隙结构和性质。
化学改性一般是通过酸、碱、氧化剂等进行改性。
通常，采用碱性改性可使活性炭孔径增大，表面积增加;氧化改性可增强活性炭的表面亲水性，并增加其活化程度;酸性改性可以改变活性炭表面官能团的分布，同时提高其孔隙特性.总体来讲，活性炭的再生及改性技术，是有助于减少其再生成本，提高其再生效率和性能，增加其环保贡献的。
《2024年生物炭改性及其应用研究进展》范文
《生物炭改性及其应用研究进展》篇一一、引言生物炭作为一种新型的环保材料，在近年来受到了广泛的关注。
其制备过程简单，原料来源广泛，且具有良好的吸附性能和稳定性，因此在环境治理、农业改良、能源开发等领域具有广泛的应用前景。
然而，生物炭的表面性质和结构特性在一定程度上限制了其应用范围。
因此，生物炭的改性技术成为了当前研究的热点。
本文将就生物炭的改性方法及其应用研究进展进行综述。
二、生物炭的改性方法生物炭的改性方法主要包括物理改性、化学改性和生物改性。
1. 物理改性物理改性是指通过物理手段改变生物炭的表面性质和结构特性，如热处理、球磨、超声波处理等。
其中，热处理是一种常用的物理改性方法，可以通过调整热解温度和时间来改变生物炭的孔隙结构和表面化学性质，从而提高其吸附性能和稳定性。
2. 化学改性化学改性是指通过化学反应改变生物炭的表面化学性质和结构特性，如酸碱处理、氧化还原处理、接枝改性等。
这些方法可以引入新的官能团或改变原有的官能团，从而改善生物炭的吸附性能和亲水性。
3. 生物改性生物改性是指利用微生物或酶等生物手段对生物炭进行改性。
这种方法可以在生物炭表面引入生物活性物质，如酶、微生物等，从而改善其生物相容性和生物活性。
三、生物炭的应用研究进展1. 环境治理生物炭具有良好的吸附性能和稳定性，可以用于吸附水中的重金属、有机物等污染物。
同时，生物炭还可以用于修复受污染的土壤和地下水，提高环境的自净能力。
2. 农业改良生物炭可以改善土壤的结构和性质，提高土壤的保水性和透气性，从而促进植物的生长。
此外，生物炭还可以提高土壤中微生物的活性，为作物提供更好的生长环境。
3. 能源开发生物炭具有较高的热值和稳定的化学性质，可以作为一种新型的能源材料。
同时，生物炭还可以通过气化、液化等手段转化为其他能源形式，如生物油、氢气等。
四、结论与展望生物炭作为一种新型的环保材料，在环境治理、农业改良、能源开发等领域具有广泛的应用前景。
活性炭的改性技术及其应用研究进展
活性炭的改性技术及其应用研究进展作者：杨四娥林建清来源：《安徽农业科学》2014年第09期摘要活性炭具有特殊的物理化学特性，常被用作吸附剂，广泛应用于工业、饮用水净化、废水处理等领域，并取得显著的成效。
目前水污染物种类繁多，对水质要求高，传统的活性炭在使用方面具有一定的局限性。
国内外的很多研究表明，通过对活性炭进行表面改性，可提高其对特定物质的吸附能力，活性炭的改性由此成为热点。
从化学改性、物理改性、微生物改性等三大方面综述了国内外活性炭的改性技术，概括了不同改性方法的特性，并比较了不同改性技术改性前后对水中特定吸附质吸附性能的差异，为活性炭的改性研究提供参考和依据。
关键词活性炭改性；化学改性；物理改性；微生物改性中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）09-02712-04基金项目福建省环保科技计划项目（2013R006）；集美大学创新团队基金（2010A007）；福建省科技计划项目资助（2010Y3011）。
作者简介杨四娥（1988-），女，云南大理人，硕士研究生，研究方向：环境污水处理。
*通讯作者，副教授，博士，从事环境化学研究。
活性炭是经过特殊工艺加工而成的无定形碳，具有高度发达的孔隙结构、巨大的比表面积、多变的表面化学特征以及较高的表面活性[1-2]。
据报道，世界活性炭年均消费量大约为27 5000 t[3]，多作为吸附剂应用于环境中污染物的去除[4]。
此外，活性炭可作为催化剂载体[5]、电极材料[6]，还可用于分离、浓缩和脱色[7]等。
活性炭的吸附性能由其表面物理、化学性质[8]共同决定。
物理性质包括比表面积和孔隙结构，影响活性炭的吸附容量；化学性质，主要由表面官能团的种类和数量决定，影响活性炭与极性或非极性吸附质之间的相互作用。
而活性炭的物理、化学性质与原材料、生产工艺（活化技术）、后处理技术（改性技术）等[8]密切相关。
商业活性炭即为一定生产原料经过特殊工艺加工而得的成品活性炭，其吸附性能势必受到原料和生产工艺的制约。
《2024年生物炭改性及其应用研究进展》范文
《生物炭改性及其应用研究进展》篇一一、引言生物炭作为一种具有重要环境价值的材料，近年来在农业、环境科学和材料科学等领域得到了广泛关注。
生物炭的改性技术以及其应用研究进展，对于推动可持续发展、提高资源利用效率具有重要意义。
本文将就生物炭的改性方法及其在农业、环境治理和材料科学等领域的应用进行综述，并探讨其未来的发展趋势。
二、生物炭的改性方法生物炭的改性方法主要包括物理改性、化学改性和生物改性等。
1. 物理改性物理改性主要是通过物理手段改变生物炭的表面性质和孔隙结构，如研磨、热处理等。
这种方法可以有效地提高生物炭的吸附性能和稳定性，使其更适合于各种应用场景。
2. 化学改性化学改性是通过化学手段改变生物炭的表面化学性质和官能团分布。
常用的化学改性方法包括酸处理、氧化处理和还原处理等。
这些方法可以显著提高生物炭的表面活性和极性，使其更有利于与其他物质进行反应。
3. 生物改性生物改性是利用微生物或酶等生物手段对生物炭进行改性。
这种方法可以有效地提高生物炭的生物相容性和降解性能，使其在环保和农业等领域具有更广泛的应用前景。
三、生物炭的应用研究进展1. 农业领域应用生物炭在农业领域的应用主要包括土壤改良、肥料缓释和作物生长促进等。
通过将生物炭施入土壤，可以改善土壤结构、提高土壤肥力和保水性能，从而提高作物的产量和品质。
此外，生物炭还可以作为肥料缓释剂，减缓肥料养分的流失和挥发，提高肥料的利用效率。
2. 环境治理领域应用生物炭在环境治理领域的应用主要包括污水处理、重金属吸附和气体吸附等。
由于生物炭具有较高的比表面积和丰富的官能团，使其具有良好的吸附性能，可以有效地去除水中的有机物、重金属和气体污染物等。
此外，生物炭还可以作为土壤改良剂，提高土壤对污染物的吸附和降解能力。
3. 材料科学领域应用生物炭在材料科学领域的应用主要包括制备新型复合材料、催化剂载体和电极材料等。
由于生物炭具有较高的导电性能、热稳定性和机械强度等优点，使其成为制备新型复合材料的理想选择。
活性炭的再生及改性进展研究
活性炭的再生及改性进展研究【摘要】活性炭是一种重要的吸附材料，在工业生产和环境保护中广泛应用。
由于活性炭在吸附过程中会逐渐失去吸附性能，再生和改性技术成为了研究的热点。
本文旨在探讨活性炭再生及改性的最新进展。
首先介绍了活性炭再生技术，包括热再生和生物再生等方法。
然后分别就物理改性、化学改性和生物改性的研究进展进行了详细阐述。
结合当前研究成果，展望了再生及改性技术的发展前景，并总结了研究成果，提出了未来的研究方向。
通过本文的综述，可以更全面地了解活性炭再生及改性技术的研究现状，为进一步的研究提供参考和指导。
【关键词】活性炭、再生、改性、研究背景、研究目的、物理改性、化学改性、生物改性、热再生技术、发展前景、成果总结、未来研究方向、关键词1. 引言1.1 研究背景活性炭是一种具有优良吸附性能的多孔性吸附材料，广泛应用于环境保护、医药、工业生产等领域。
由于活性炭在使用过程中会逐渐失去吸附性能，需要进行再生处理以延长其使用寿命。
活性炭的再生及改性技术是当前研究的热点之一，不仅可以提高活性炭的再生利用率，还能改善其吸附性能和工作效率。
随着环境污染问题的日益严重，活性炭的再生及改性技术具有重要的应用前景和社会意义。
为了更好地了解活性炭的再生及改性技术的研究现状和发展趋势，本文将结合国内外相关文献资料，系统归纳总结活性炭再生及改性技术的最新进展。
通过深入分析活性炭的再生技术、物理改性、化学改性、生物改性以及热再生技术等方面的研究成果，旨在为进一步拓展活性炭再生及改性领域的研究提供参考和启示。
通过对再生及改性技术的发展前景和未来研究方向的展望，不断推动活性炭再生及改性技术的创新与发展。
1.2 研究目的研究活性炭的再生及改性是为了提高其循环利用率和降低生产成本，同时改善其吸附性能和环境友好性。
本文的研究目的主要包括以下几点：探讨活性炭再生技术的现状和存在的问题，为进一步改进该技术提供理论基础；综述活性炭的物理、化学、生物改性技术的研究进展，为选择适合的改性方法提供参考；总结活性炭热再生技术的发展现状，探讨其在实际应用中存在的问题并提出改进建议。
改性活性炭吸附空气中挥发性有机化合物的研究进展
改性活性炭吸附空气中挥发性有机化合物的研究进展发布时间：2022-06-28T01:29:25.612Z 来源：《建筑实践》2022年（2月下）第4期作者：杨艳娥郭超[导读] 根据2020年生态环境部发布的《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》,在“末端治理与综合利用”部分,明确提出活性炭吸附法可适用于各种浓度范围VOCs(挥发性有机化合物)的治理,并且是优先考虑的技术。
杨艳娥郭超云南六方合源环保科技有限公司云南省 650000摘要：根据2020年生态环境部发布的《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》,在“末端治理与综合利用”部分,明确提出活性炭吸附法可适用于各种浓度范围VOCs(挥发性有机化合物)的治理,并且是优先考虑的技术。
在油气田井下作业过程中,试油求产、酸化压裂等施工之后,油气井返排液中夹带的VOCs,其主要成分是甲烷气体,目前采用的点燃方式容易产生二次污染,已被环保部门明令禁止,因此研究活性炭吸附法去除甲烷气体成为石油行业蓝天保卫战的重点工作之一。
分析了活性炭表面化学性质、吸附质的物性等对活性炭吸附法治理VOCs的影响,为VOCs治理专用活性炭的改进和新产品的开发提供了理论依据。
基于此，本篇文章对改性活性炭吸附空气中挥发性有机化合物的研究进展进行研究，以供参考。
关键词：改性活性炭；吸附空气；挥发性有机化合物；研究进展引言随着生活水平的提高，人们对空气质量越来越重视，空气中有害物质的检测关键在于采样和分析，而采样吸附管的吸附性能取决于其填装材料，填装材料是否合适，直接关系到测定结果的准确性。
普通的活性炭管无法实现对大气中TVOC进行全面富集的目。
活性炭改性则是通过一定的方法改变活性炭的表面结构，常用的改性方法有表面氧化法、表面还原法、化合物法等。
本研究采用新型改性活性炭填充于不锈钢管，用于采集空气中典型气态有机污染物。
1焦化生产系统概述对于焦化厂来讲，VOCs的逸散区域主要处于化产系统之内，关键污染物是各个槽罐、塔器之内所发散出的物质，如氨、硫化氢等，这些物质的逸散位置处于厂区之内的循环氨水槽、焦油槽等。
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的表面， 而不会对活性炭表面酸碱性产生明显影响的改 性
图1 活性炭表面芳香环上酸性含氧官能团的简单结构
［11 ］ ［33 ］ ， 可提高活性炭对污染物质的吸附能力 。
Agarw 等研究 FeCl3 负载活性炭对废水中苯酚和氰化物 的去除， 结果表明， 负载处理后活性炭对苯酚的去除率从 72. 89% 增加到 91． 82% ， 对氰化物的去除率从 75． 99% 增加 到 95． 57% ， 同时吸附平衡时间从 33 h 减少到 27 h， 吸附剂用
［11， 24 ］ ［19 ］
， 如图 2 所示，
实现了活性炭对金属离子的吸附。 反应方程式可表示如 ： + n（ － COOH） （ COO） n M + nH + M
n+
42 卷 9 期
杨四娥等
活性炭的改性技术及其应用研究进展
2713
导致活性炭对金属离子的吸附性能 属离子形成竞争机制， 降低 1． 3
福建省环保科技计划项目 （ 2013Ｒ006 ） ； 集美大学创新团队 基金（ 2010A007 ） ； 福建省科技计划项目资助（ 2010Y3011 ） 。 作者简介 杨四娥（ 1988 － ） ， 女， 云南大理人， 硕士研究生， 研究方向： 环境污水处理。* 通讯作者， 副教授， 博士， 从事环境化学 研究。 0224 收稿日期 2014基金项目
2+ + 环境下活性炭吸附 Pb 的量与其表面羧基释放 H 的量成
； 采用 Ag 和 Ni 负载改性活性炭去除水溶液中的氰化
［34 ］
物， 发现负载改性后活性炭对氰化物的去除能力分别为改性 前的 2 倍和 4 倍 ； 采用 SDDC 负载改性活性炭去除废水中
［24 ］
由此阐述了活性炭处理含铅水溶液时离子交换作用的 比例， 发生
［3 ］ 量从 30 g / L 减少到 10 g / L 。Nafa 等采用 TBA 和 Cu 负载
Meenakshi 等在研究活性炭吸附 Cu2 + 的机制时发现， 氧 受到 O 原子的攻击， 形 化处理时活性炭表面的不饱和 C = C， 成羧基、 内酯基等酸性结构。在水溶液中酸性官能团水解出 H ， 使活性炭的表面形成带负电的接触位点， 从而与溶液中 带正电的金属离子结合
通过改变活性炭表面含氧官能团的数量和种类， 氧化处理， 达到提高对水溶液中金属离子去除能力的目的。 酸改性后， 活性炭表面含氧官能团的引入， 可提高活性 COOH） 在活性 炭的亲水性、 选择吸附性。其中引入的羧基（ 炭吸附金属离子的过程中发挥着重要作用， 通过螯合反应， 羧基上的氢和金属离子进行离子交换作用 下
摘要 活性炭具有特殊的物理化学特性， 常被用作吸附剂， 广泛应用于工业、 饮用水净化、 废水处理等领域， 并取得显著的成效。目前水 污染物种类繁多， 对水质要求高， 传统的活性炭在使用方面具有一定的局限性。国内外的很多研究表明， 通过对活性炭进行表面改性， 可提高其对特定物质的吸附能力， 活性炭的改性由此成为热点。从化学改性、 物理改性、 微生物改性等三大方面综述了国内外活性炭的 改性技术， 概括了不同改性方法的特性， 并比较了不同改性技术改性前后对水中特定吸附质吸附性能的差异， 为活性炭的改性研究提供 参考和依据。 关键词 活性炭改性； 化学改性； 物理改性； 微生物改性 中图分类号 S 181． 3 文献标识码 A 文章编号 0517 － 6611（ 2014） 09 － 02712 － 04 Ｒeview of Modification Technology of Activated Carbon and Its Application YANG Sie，LIN Jianqing et al （ School of Bioengineering，Jimei University，Xiamen，Fujian 361021 ） Abstract Activated carbon is often used as adsorbent，widely used in industrial，drinking water purification，wastewater treatment and other fields for its special physical and chemical properties，achieving remarkable results． Currently， the application of the activated carbon is limited for the complexity of the contaminants in the water treatment and the high demand for the water quality． Ｒesearches both at home and abroad have shown that the adsorption properties of activated carbons can be improved through the surface modification and activated carbon modification has become a hot topic in order to prepare a modified activated carbon which has a special affinity for the different pollutants in water treatment． In this paper，the modification methods and the properties of activated carbon from domestic and abroad are summarized，inorganisms modification methods． At the same time，the adcluding chemical modification methods，physical modification methods and microsorption capacity differences between the activated carbon and the modified ones are compared in order to provide reference and basis for the study of activated carbon modification． Key words Activated carbon modification； Chemical modification； Physical modification； Microorganisms modification
［25 ］ +
改性活性炭去除邻苯二甲酸酯， 发现 TBA 和 Cu 负载活性炭 对邻苯二甲酸酯的去除能力分别为 改 性 前 的 1． 7 倍 和 2 倍
［33 ］
。相关研究采用 HNO3 对活性炭
2+ 2+
研究改性活性炭对水溶液中的 Pb 吸附效果， 结 进行改性， 果表明， 改性后活性炭对 Pb 的吸附作用提高， 且在适当 pH
［25， 31 ］
。 活性炭的负载改性是指将活性炭在被负载
负载改性
［3 ］ 物溶液中 进 行 浸 泡 处 理 （ 除 了 酸 碱 改 性 ） ， 使 金 属 （ Fe 、 33 ］ Cu［32 － 33］、 Ag、 Ni［33 － 34］等） 或化合物（ 四丁铵（ TBA） ［24， ， 二乙 ［24 ］ 二硫代氨基甲酸钠（ SDDC） 等表面活性剂） 结合到活性炭
。此外， 活性炭可作为催化剂载体
［7 ］
， 还可
浓缩和脱色 用于分离、
等。
［8 ］
性炭的化学改性， 即采用物理或者化学的手段处理活性炭， 共同决 改变活性炭表面固有的官能团， 制得具有特定吸附性能的吸 附剂 1． 1
［2 ］
活性炭的吸附性能由其表面物理、 化学性质
影响活性炭的吸附 定。物理性质包括比表面积和孔隙结构， 主要由表面官能团的种类和数量决定， 影响 容量； 化学性质， 活性炭与极性或非极性吸附质之间的相互作用。而活性炭 的物理、 化学性质与原材料、 生产工艺（ 活化技术） 、 后处理技
［10 ］
Cu、 Zn、 Cr， Zn、 Cr 的去除能力分别 发现改性后活性炭对 Cu、 4 倍、 2倍 为改性前的 4 倍、 。此外， Lin 等调查研究了阳离 子表面活性剂改性活性炭对高氯酸盐的吸附性能。结果表 明， 经改性处理后活性炭对高氯酸盐的吸附能力提高为原来 的3 倍 1． 4
［35 ］
和极性
， 很大程度上决
［12 ］
。据报道， 世界活性炭年均消费量大
［5 ］
定了活性炭吸附污染物的种类和吸附能力的强弱
。因 。活
， 多作为吸附剂应用于环境中污染物的去 、 电极材料
［6 ］
此， 可通过改变这些官能团的含量， 改变活性炭表面化学特 继而改变活性炭对特定物质的选择性吸附能力 性，
［13 ］
［8 ］ 术（ 改性技术） 等 密切相关。商业活性炭即为一定生产原
。常用的化学改性技术有酸改性、 碱改性、 负载改性、 活性炭羧基、 羟基、 羰基、 酚羟基、 内酯基等 （ 图 1 ） ， 通常采用 团，
［7 ］ Boehm 滴定［14］、 FTIＲ［15］、 X 射线光电 程序升温脱附 TPD 、
。Badie 等研究表明， 经 H3 PO4 预处理后热解改性的
2+
方法可促使活性炭表面含氧官能团的形成， 对 Pb 的吸附量
［26 ］ 。 可达 299 mg / g（ 约为改性前的 2 倍）
。 等离子体技术是一种高效、 易操作、 环
等离子体改性
境友好型的表面改性技术。在最近的很多研究中， 等离子体 在活性炭改性中发挥着重 改性技术作为活性炭改性新技术， 要的作用。 它可导致活性炭孔隙结构和表面官能团的改 变