還原改性是在一定的溫度下加入還原劑對活性炭進行改性,改性后活性炭表面的堿性官能團數量增加,使活性炭表面堿性、非極性和疏水性增加,使其對非極性物質的吸附能力增強。常用的還原劑有:H2、N2和氨氣。
以商用椰殼活性炭作為原料,在不同溫度下通入氮氣進行改性,研究改性后的活性炭對甲萘威的吸附效果,結果發現:還原改性能夠提高活性炭表面的孔隙數量和比表面積,尤其在600 ℃下改性的活性炭比表面積提高效果最顯著,但還原改性卻使其酸性官能團分解,氧元素含量降低。
將經過高溫氮氣處理的椰殼活性炭浸漬在氨水中,結果發現:經過還原改性后,活性炭的比表面積、孔數量以及表面非極性均增加;當高溫氮氣處理溫度為500 ℃,氨水質量分數為15%時,改性活性炭的表面非極性顯著提高。
活性炭通過氨氣和水蒸氣混合氣體還原改性,結果發現:改性后活性炭表面微孔孔隙增大,含氮基團數量有一定的增加,吸附性能增強。
通過對無煙煤基活性炭、長焰煤基活性炭、褐煤基活性炭和椰殼基活性炭進行N2和NH3改性,研究改性后的4種活性炭對苯吸附效果,結果發現:經過還原改性后,4種活性炭孔結構有一定程度的發育,表面的堿性官能團含量增加,椰殼基活性炭對苯吸附量顯著增加,而且NH3改性比N2改性更能提高活性炭對苯的吸附性能;但改性后的煤基活性炭表面含氧官能團相對較少,改性前后苯吸附值變化不大。
活性炭浸漬在氨水中進行還原改性,研究改性后活性炭對水溶液中汞離子吸附量的變化,結果表明:改性后活性炭孔隙結構基本沒有變化,但在活性炭表面上有含氮官能團,提高了對水溶液中汞離子的吸附去除率。還原改性使活性炭對非極性物質吸附能力增強,但對極性物質吸附能力降低。