活性炭內(nèi)部有晶體結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu)，活性炭表面也有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)。活性炭的吸附性能不僅取決于活性炭的物理(孔)結(jié)構(gòu)，還取決于活性炭表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在活性炭的制備過程中，碳化過程中形成的芳香片邊緣化學(xué)鍵斷裂，形成帶有不成對(duì)電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有不飽和化學(xué)鍵，可以與氧、氫、氮、硫等雜環(huán)原子反應(yīng)，形成不同的表面基團(tuán)。這些表面基團(tuán)的存在無疑影響了活性炭的吸附性能。x射線研究表明，這些雜環(huán)原子與芳香芯片邊緣的碳原子結(jié)合，生成含有氧、氫和氮的表面化合物。當(dāng)這些邊緣成為主要的吸附表面時(shí)，這些表面化合物改變了活性炭的表面特性和表面性質(zhì)。活性炭的表面基團(tuán)可分為酸性、堿性和中性三種類型。酸性表面官能團(tuán)包括羰基、羧基、內(nèi)酯、羥基、醚、酚等。能促進(jìn)活性炭對(duì)堿性物質(zhì)的吸附；堿性表面官能團(tuán)主要包括吡喃酮(環(huán)酮)及其衍生物，能促進(jìn)酸性物質(zhì)在活性炭上的吸附。
磷酸等酸性活化劑制備的活性炭表面主要是酸性基團(tuán)，能很好地吸附堿性物質(zhì)；KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭主要由堿性基團(tuán)組成，適用于吸附酸性物質(zhì)。然而，通過物理活化方法如CO2和H2O制備的活性炭的表面官能團(tuán)通常是中性的。
活性炭的吸附機(jī)理
活性炭吸附是指活性炭的固體表面吸附水中的一種或多種物質(zhì)，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。活性炭的吸附能力與活性炭的孔徑和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來說，粒徑越小，孔隙擴(kuò)散速度越快，活性炭的吸附能力越強(qiáng)。
吸附容量和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標(biāo)。吸附容量用吸附量來衡量，吸附速度是指單位時(shí)間內(nèi)單位重量吸附劑的吸附量。在水處理中，吸附速度決定了吸附劑與污水的接觸時(shí)間。
活性炭按制造使用的主要原料分為四類:煤活性炭、木活性炭、合成活性炭和其他活性炭。根據(jù)制造中使用的主要原材料和相應(yīng)的產(chǎn)品形狀組合，將其分為16種類型。其中，煤基活性炭分為柱狀煤基顆?；钚蕴俊⑺槊夯w?；钚蕴?、粉狀煤基顆粒活性炭和球形煤基顆?；钚蕴?。木質(zhì)顆粒活性炭分為柱狀木質(zhì)顆?；钚蕴?、破碎木質(zhì)顆?；钚蕴俊⒎蹱钅举|(zhì)顆?；钚蕴亢颓蛐文举|(zhì)顆?；钚蕴?。合成材料活性炭分為柱狀合成材料顆?；钚蕴?、破碎合成材料顆?；钚蕴?、粉狀合成材料顆?；钚蕴?、成型活性炭、球形合成材料顆?；钚蕴?、布狀合成材料活性炭(碳纖維布)和氈狀合成材料活性炭(碳纖維氈)。想要了解更多活性碳纖維氈、VOCs廢氣治理、有機(jī)廢氣治理裝置的內(nèi)容，可以關(guān)注我們。
