酸堿改性是指將活性炭放在非氧化還原性酸溶液(H2SO4、H3PO4)或堿溶液(NaOH)中進行改性,一方面可以除去活性炭表面雜質,另一方面改變了活性炭表面的化學官能團,使其吸附能發生改變。
用一定濃度的硫酸溶液、硝酸溶液和氫氧化鈉溶液分別對椰殼活性炭進行改性處理,研究改性后活性炭過濾空氣中揮發性有機物氣體的效果,結果表明:經過硫酸、硝酸溶液改性后,活性炭表面極性增強且酸性官能團含量顯著增加;經過氫氧化鈉溶液改性后,活性炭表面非極性增強且堿性官能團含量增加;同時,酸堿改性后活性炭過濾空氣中VOC氣體的效果與未改性的活性炭相比增加顯著。
分別用酸溶液(H2SO4、H3PO4、HNO3)和堿溶液(NaOH或NH3·H2O)對活性炭進行改性,并用改性后的活性炭來吸附甲苯蒸氣。結果表明:由于酸改性使活性炭比表面積和微孔面積、容積減少,但使表面酸性官能團數量增加,堿改性活性炭的理化性質呈現相反的變化。與原活性炭相比,酸改性后活性炭對甲苯蒸氣吸附量減少了9.6%~20.0%,堿改性使活性炭對甲苯蒸氣吸附量增加了29.2%~39.2%。
以氫氧化鈉對椰殼活性炭進行表面改性,研究了改性后活性炭對甲烷的吸附性能,結果表明:經NaOH改性后,活性炭表面含氧基團顯著減少,與改性前的活性炭相比,改性后活性炭對甲烷吸附量提高了24%。
先用HNO3浸漬活性炭,再用KOH改性,研究了改性后活性炭對微污染水源水中Ni2+的吸附能力,結果發現:改性活性炭雖然比表面積和總孔容有所下降,但其表面含氧酸性官能團數量增加,同時改性后活性炭提高了對微污染水源水中Ni2+的吸附能力。
氫氧化鈉改性活性炭對丁酮、乙酸乙酯、甲苯和四氯化碳的吸附規律,結果表明:經過堿改性的活性炭吸附性能顯著提升,并且活性炭的吸附量與比表面積成正相關,而與孔徑、孔容無明顯關系。酸堿改性使活性炭表面官能團數量發生改變,從而能得到針對某種物質吸附的專用活性炭,但會導致活性炭比表面積減小,影響其吸附量。