通过使用氧化剂对活性炭表面进行氧化处理，红宝石电容表面氧化法技术解析

适当的条件下通过使用氧化剂对活性炭表面进行氧化处理，去除表面的一些杂质，提高表面含氧官能团（如羧基、酚羟基、酯基等）的含量，可以改善炭表面的浸润性，也能起到一定的扩孔作用，氧化改性常用的氧化剂有硝酸、双氧水、硫酸、臭氧、过硫酸铵等，使用的氧化剂不同，产物的含氧官能团的数量和种类就不同。另外改性后的活性炭的孔隙结构、比表面积、容积和孔径也会发生改变。硝酸是最常用的强氧化剂，有关研究被广泛报道，杜嫌等以椰壳活性炭和杏壳活性炭为原料，采用浓硝酸表面改性后制成超级电容器用电极，放电比电容显著增加；冉龙国等以不同浓度的硝酸对活性炭进行处理，其中用10%的硝酸处理后的活性炭比表面积高达2361m2·g-1，红宝石电容表面还原法表面还原改性是指在适当的温度下，利用合适的还原剂对活性炭表面官能团进行还原，达到增加活性炭表面碱性官能团含量，增强其表面非极性的目的，从而提高其对非极性物质的吸附能力。常用的还原剂有氢气、氮气、氢氧化钠、氢氧化钾和氨水等。其中使用氢气或氨气是制备碱性活性炭最常用的方法。在400～900℃下，通入氨气后，活性炭表面可生成酰胺类、芳香胺类物质，在更高的温度下，可生成吡啶类物质，这些含氮官能团均会增强活性炭表面的碱性，将活性炭在氨水中浸渍处理也能得到含量较高的含氮官能团。Huang等研究发现活性炭渗氨改性后样品中的含氮量显著增加，红宝石电容负载原子法负载原子改性法是通过将活性炭浸渍在一定溶液中，利用活性炭巨大的比表面积和孔容，通过液相沉积的方法将金属离子或者其他杂原子引入到活性炭孔道内，增加活性炭对吸附质的吸附效果，常用于负载的金属离子有铜离子、铁离子、铝离子和银离子等，负载后的活性炭在吸附氟离子、氰化物和重金属等污染物方面表现出很好的潜力。