環(huán)保廢氣治理工程：活性炭吸附

_吸附活性炭吸附的特性不但取決于其孔隙結(jié)構(gòu)，而且取決于其表面化學(xué)性質(zhì)——表面的化學(xué)官能團(tuán)、表面雜原子和化合物。不同的表面官能團(tuán)、雜原子和化合物對(duì)不同的吸附質(zhì)有明顯的吸附差別。在活化過(guò)程中，活性炭的表面形成大量的羥基、羧基、酚基等含氧表面絡(luò)合物，不同種類的含氧基團(tuán)是活性炭上的主要活性位，它們能使活性炭的表面呈現(xiàn)微弱的酸性、堿性、氧化性、還原性、親水性和疏水性等。這些構(gòu)成了活性炭性能的多樣性，同時(shí)影響活性炭與活性組分的結(jié)合能力。一般而言，活性炭表面含氧官能團(tuán)中的酸性化合物越豐富，吸附極性化合物的效率越高；而堿性化合物較多的活性炭易吸附極性較弱的或非極性的物質(zhì)。

目前，為增強(qiáng)活性炭的吸附能力，常常對(duì)其進(jìn)行改性處理。通過(guò)化學(xué)氧化、還原以及負(fù)載等改性方法可使活性炭表面的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，增加酸、堿基團(tuán)的相對(duì)含量可選擇吸附極性不同的物質(zhì)，或通過(guò)增加特定的表面雜原子或化合物來(lái)增強(qiáng)對(duì)特定吸附質(zhì)的吸附。

1、活性炭中的C-C鍵是非極性鍵，活性炭分子可看成非極性的； 活性炭表面雖然也存在羧基、羥基等極性鍵，但相對(duì)于C-C鍵而言少得多。

2、水為極性分子，氣體大部分為非極性分子?！跋嗨葡嗳菰怼边\(yùn)用到這里的話，可理解為：活性炭對(duì)非極性的氣體和非極性雜質(zhì)的吸附作用更強(qiáng)，而對(duì)水等極性分子的吸附作用較弱。（活性炭對(duì)極性分子的吸附主要通過(guò)活性炭表面極性鍵）

3、水溶液中的水分子有個(gè)很特殊的性質(zhì)：氫鍵。水分子間通過(guò)氫鍵相互結(jié)合，氫鍵的強(qiáng)度非常大；水分子-水分子作用力>>活性炭-水分子作用力。

4、_-活性炭置于水溶液時(shí)：水分子之間通過(guò)氫鍵相互吸引，使非極性雜質(zhì)分子和活性炭被相對(duì)孤立；活性炭通過(guò)吸附雜質(zhì)分子來(lái)減低表面過(guò)剩的自由能。（活性炭?jī)?nèi)部的C分子受到四面八方的力，受力均衡；而活性炭表面C分子只受到內(nèi)部的力，受力不平衡，合力指向內(nèi)部，故活性炭有吸附外界分子來(lái)平衡內(nèi)部力的趨勢(shì)，從而附近的分子在活性炭表面富集。）

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