煤基活性炭的表面改性

煤基活性炭的吸附特性取决于其表面物理结构和表面化学性质，表面物理结构决定了活性炭的物理吸附能力，而表面化学性质决定了活性炭的化学吸附能力。因此，通常对煤基活性炭进行改性处理以增强活性炭的吸附选择性和吸附容量。

活性炭的表面物理结构主要包括孔径分布、比表面积和孔容积等，这些特性决定了活性炭的物理吸附性能。不同孔径的孔在吸附过程中发挥的作用是不同的，对活性炭表面结构的改性着重于孔隙结构的调整，其目的就是使活性炭的孔径与吸附分子尺寸相当，以提高活性炭对不同吸附质的吸附速率和吸附量。孔隙调整的方法决定于活性炭的孔结构，如孔径的大小、孔容的大小等，有的需要开孔、扩孔，有的则需要缩孔。开孔和扩孔常用的方法是控制活化程度；而缩孔的方法很多，如热收缩法、浸渍覆盖法、气相热解堵孔法等。通常活性炭的表面结构改性方法主要通过强化活性炭制备过程中炭化、活化过程或者通过对成品进行碳沉积等过程进行孔隙调整来实现。

活性炭的化学性质主要取决于其表面的化学官能团、表面杂原子和化合物，不同的化学官能团、杂原子和化合物在活性炭表面形成不同的活性中心，对不同的吸附质具有明显的吸附差异。通过表面化学改性来改变活性炭的表面酸、碱性，引入或除去某些表面官能团，能够使活性炭具有某种特殊的吸附或催化性能。常见的改性方法有氧化改性、热处理改性、还原改性、酸碱处理改性、负载金属离子改性、酸碱改性、等离子体改性等。

需要注意的是，煤基活性炭在发生表面化学改性的同时，其表面基团、孔容积和孔径分布等物理性质往往也会发生改变，这也会大大影响活性炭的吸附性。因此，在进行表面化学改性时要考虑物理结构和化学性质双重变化造成的影响。