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

活性炭是一种重要的吸附材料，被广泛应用于水处理、空气净化、冶金等领域。其吸

附量和吸附效率与其表面结构、孔径结构及表面活性有关。一般来说，活性炭能够在一定

范围内重复使用，但长时间使用后其吸附性能会逐渐降低，需要进行再生和改性。

活性炭再生技术

活性炭再生是一种将废弃的活性炭重新处理，使其恢复到与新活性炭相似的性质的过程。这可以减少环境污染的产生，降低生产成本，同时延长活性炭的使用寿命。目前常用

的活性炭再生方法包括物理法、化学法和热法等。

1. 物理法：物理法是通过各种物理手段来除去废活性炭上的吸附污染物，其中包括

水蒸气再生法、空气吹扫法和真空吸附法等。其中，水蒸气再生法是最常用的再生方法之一，其原理是使废活性炭通过高温水蒸汽来溶解和去除吸附在其表面的污染物。然后，在150℃左右的温度下将其干燥，即可重新使用。这种方法具有环保、经济、可靠等优点，

但不能对吸附剂的表面进行活化处理。

2. 化学法：化学法是将化学试剂引入废弃活性炭孔道内，使其与吸附剂表面上的污

染物发生反应，分解其与活性炭之间的物理吸附作用，从而达到除污效果的目的。常用的

化学试剂包括酸、碱、盐、氧化剂等。虽然该方法可以很好地除去吸附污染物，但同时也

破坏了活性炭表面的结构，影响了活性炭的再生能力。

3. 热法：热法是通过在高温条件下热处理废弃活性炭来使其脱除吸附在其孔道内的

污染物。一般来说，温度在500℃以上时，吸附剂表面上的污染物可以大量脱除。但是，

该方法需要高温下进行处理，设备成本较高。

活性炭改性是指通过改变活性炭的结构或添加其他化合物，使其表面性质得到改善，

从而提高其吸附性能和稳定性的过程。常用的活性炭改性技术包括物理改性、化学改性和

生物改性等。

1. 物理改性：物理改性是通过改变活性炭的表面形貌或孔道结构来提高活性炭的吸

附性能。常用的物理改性方法包括加热处理、机械球磨、超声波处理、辐射处理等。其中，加热改性是最常用的方法之一，可将活性炭表面的极性官能基转化为亲脂性官能基，提高

其吸附能力。

3. 生物改性：生物改性是利用微生物代谢活动改变活性炭表面化学特性，提高其吸

附性能的方法。通过使用具有吸附能力的菌株修饰活性炭孔道内部，可以增加活性炭的表

面极性官能基数目，从而提高其吸附能力。然而，该方法操作复杂，工艺难度较大，不适

用于大规模工业应用。

总之，活性炭再生和改性技术是活性炭广泛应用的基础。在实际应用中，需要根据具体的污染物特性和活性炭的用途选择最合适的再生和改性方法，以提高活性炭的使用寿命和吸附效率。