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活性炭的表面化学特性

2020-11-29

活性炭作为吸附材料具有独特的表面特性,即表面的非极性。

活性炭表面化学特性在很大程度上由其表面的化学不均匀性决定的。碳结构中有许多非碳的杂质原子,如氧、氮、氢、硫和磷原子等,或者其他无机杂质,它们来自原材料本身或者在活化过程中被引入。

活性炭是由不规则的六边形碳层形成的网状结构,这些杂质原子能进入网格或附着于碳层边缘,和碳结合而形成各种表面官能团,主要分为含氧官能团和含氮官能团。这些表面官能团的存在使得活性炭表面呈现酸性或者碱性的化学特性。由于这些官能团的极性在很大程度上受邻近化学结构的影响,因此存在于活性炭表面的官能团和存在于有机分子上的官能团有很大不同。

活性炭表面的化学特性和特殊的表面官能团队其吸附能力和吸附选择都有很重要的影响,因此许多学者都在探索寻找不同的方法来改变其表面化学特性或者引入特定的表面官能团来增强活性炭的吸附性能。

 

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