活性炭吸附机理论文
摘要：从活性炭开始利用到现在，对其性能的开发和利用已经可以基本满足人类的需求，但是在活性炭的生产质量和使用性能方面还是有待提高。
活性炭作为新材料和碳素材料的的一个中烟分支，其优良的吸附性能和在国民经济中的广泛使用，必将在未来的生产使用开发中显示出无限的潜力，这个过程就需要我们继续开发研究，对活性炭进行不断的改进试验，提高其工作性能，更高效的发挥其作用。
1.引言
活性炭，一种孔隙率大、呈现晶体排列、耐酸碱、溶解度低、可再生的有机复合物，因其具有较强的吸附净化能力，而且对环境无污染，被广泛应用在各类废气、污水处理方面。
针对活性炭改良技术的不断提高，其对污染物的吸附净化能力也在不断的提高，从而被广泛应用与污水处理、净化环境空气质量等方面，特别是在水环境污染治理方面越来越显示出其诱人的美好前景
[1]。
2.国内外研究现状
2.1 国外研究现状
随着对活性炭性能的不断开发和改良，全球对活性炭的市场需求量日益增加，欧美等发达国际在活性炭制造技术方面已完成大型化、自动化、连续化、无公害化制造体系，如美国的卡尔岗公司、荷兰的诺力特公司，活性炭的年产量均超过万吨。
而国外对活性炭性能的改良研究也是逐步深化，做到了品种的专用化和多样化，如美国和日本
的活性炭产品品种已经达到了百种以上[2]。
日本是活性炭消费第二大国，也是活性炭的主要进口国，日本利用活性炭的特点是其主要生产高质量、高档次的活性炭产品。
2.2 国内研究现状
活性炭在国内的应用，最初是在二十世纪四十年代左右，但由于当时国内的活性炭生产技术落后，活性炭大部分是从国外进口；随着国内对活性炭的应用范围的扩大，生产技术也随之应运而生，应用与生产之间相互存进；至今，活性炭已经广泛用于于生产生活中，例如：室内装修的有害气体的净化、生活用品的防霉、防潮等。
活性炭已经在家庭中随处可见，成为了一种环境友好型的健康产品。
尽管对活性炭性能的开发和利用技术已经很成熟，但是其中还是存在不少的问题，未经处理的活性炭的性能还是无法满足人类生产生活的需求，国内外对此的研究也在持续进行当中，同时，活性碳的推广也带动了废弃物再生的浪潮，促使研究人员不断去寻找廉价的材料制备出新型的产品，做到物尽其用。
3.活性炭吸附性能
活性炭在元素组成方面，绝大部分是由含碳的有机组成的，这也是活性炭可以用作优良的吸附剂的原因。
活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效的去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，其中包含部分的有毒重金属物质。
影响活性炭吸附的因素分为以下几点：1、活性炭本身的品质，不同原料、不同的制作方法得到的活性炭，它们的吸附性是不同的；
2、污染物的性质，例如：浓度；
3、污水的各项指标，例如：酸碱程度，即PH值；
4、悬浮物的含量以及其对应的特性等[3]。
4.活性炭的改性
4.1 表面物理结构特性改性
活性炭的表面特性对其吸附性有很大影响，其中的表面特性指：比表面积、孔隙率、孔径的均值、孔隙的分布情况等等，这些因素共同决定了活性炭的物理能力的强弱。
针对这一因素，采取措施进行活性炭的改性，目前广泛采用的措施是在活性炭的制备过程中通过物理或者化学的方法来增加活性炭材料的比表面积、调整活性炭的孔隙分布情况，使活性炭材料的吸附表面结构发生改变，从而改变活性炭材料的物理吸附能力[4]。
4.2 表面化学性质的改性
对活性炭的化学改性主要是针对活性炭内部分子的组成结构，通过化学反应的手段，改变或者增添官能团等，对活性炭进行改性，从而达到更好的改性效果。
活性炭的表面化学性质主要由表面的化学官能团、表面杂原子和氧化物决定，其决定了活性炭的化学吸附能力值[4]。
目前，根据国内外的研究进度分析，对活性炭表面化学性质的改性主要分为氧化、还原、负载物质、低温等离子体、酸碱等方面。
4.3 改性活性炭的应用
改性后的活性炭，吸附能力有明显的提高，满足了日益增长的人们对环境保护的要求。
改性后的活性炭在其原有使用领域，例如净水除臭上发挥着更大的作用；同时，改性后的活性炭具备了在更多行业领域生产制造使用的性能，几乎大部分行业，例如军工业、电力系统等方面，都不同程度的利用改性活性炭。
现列举其中的一部分应用方面：经过表面处理后的活性炭，可以用于电池的电极材料，可最后得到的电池与现有的锂电池相比，性能相差无几；在农业方面，活性炭可制成土壤改良剂，促进植物幼苗的生长，用于包碳种子可改善种子性能，用于水果等需要保鲜的产品中，维持产品的保质期等[5]。
活性炭不仅在日常生活中随处可见，其显著的吸附净化能力也常常被应用在军事生产以及重工业中，比如活性炭在核工业中的应用。
核反应堆在工作时，发生复杂的核化学反应，期间会有很多放射性物质释放出来，此时利用活性炭的吸附能力可以有效的消除放射性污染物气体，减轻核反应的污染程度。
5.结论
从活性炭开始利用到现在，对其性能的开发和利用已经可以基本满足人类的需求，但是在活性炭的生产质量和使用性能方面还是有待提高。
活性炭作为新材料和碳素材料的的一个中烟分支，其优良的吸附性能和在国民经济中的广泛使用，必将在未来的生产使用开发中显示出无限的潜力，这个过程就需要我们继续开发研究，对活性炭进行不断的改进试验，提高其工作性能，更高效的发挥其作用。
着眼于中国的活性炭行业，我们还有很长的路要走，活性炭在环
保、食品提纯和催化等方面继续发挥着重要作用的同时，人们已将活性炭与储气、膜分化、化学分离、分析传感器和生物机体联系起来[6]。
可以预见，活性炭的改良在未来是一个极其热门的研究方向，也是一个很有意义的研究课题。
参考文献：
[1]百度文库.活性炭HTTP：///VIEW/145596.HTM FR=ALADDIN
[2]百度文库.活性炭吸附 HTTP：///VIEW/
[3]李艳芳.国内外活性炭应用发展趋势[J].煤炭科学研究总院北京煤化工分院.
[4]梁霞.活性炭改性方法及其在水处理中的应用[J].水处理技术.200092
[5]古可隆.活性炭的应用（一）[J].中国林业科学研究院林产化学工业研究所
[6]孙康.国内外活性炭的研究进展及发展趋势[J].林产化学与工业.2009（6）。