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即使僅暴露于空氣或氧，炭幾乎總是締結(jié)相當數(shù)量的氧，即化學吸著氧。氧被碳牢固固定，僅僅在真空中或惰性氣體中高溫熱處理時作為碳氧化物放出。類似地，眾所周知。所有微晶炭包含有化學鍵合氫，其數(shù)量取決于它形成的歷程。氫如此牢固地被吸住以致即使在1200℃也不完全放出。這些炭用氨處理也能固定氮，用H?S, CS?, S處理時固定硫，用氣相處理固定氯。用氣相或液相溶液處理固定嗅，這些處理分別導致穩(wěn)定的碳一氮、碳一硫、碳-氯或碳一嗅表面結(jié)構(gòu)(表面化合物)，也有證據(jù)表明，炭可以吸附某些分子形式，如酚、胺、硝基苯、表面活性劑等，以及其他某些離子形式?；钚蕴扛男苑椒ê芏?，下面介紹幾種常見的。 一、活性炭表面氧化改性 除非特別仔細處理，炭總是附著不同數(shù)量的化學吸著氧。事實上，這種結(jié)合氧通常使炭在某些方面變得更有用，炭通常通過化學吸著氧，產(chǎn)生許多反應。例如，炭可分解氧化氣體如臭氧、氮氧化物等。它們還分解銀鹽、鹵素、三氯化鐵、次氯酸鈉、高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硫代硫酸鈉、過氧化氫和硝酸水溶液，在所有情況都有化學吸著氧并在炭表面上建立氧化物層。炭也可以在空氣、CO?或氧中熱處理而氧化。用氧處理所形成表面氧化物的性質(zhì)和數(shù)雖取決于炭的性質(zhì)和它形成的歷程、它的表面積和處理溫度，炭中的氧通常出現(xiàn)在具有吸附特性、表面反應和表面行為的位置，氧化改性處理改變活性炭性能于是，它的出現(xiàn)將大大改變炭的表面性質(zhì)，稱為氧化改性處理改變活性炭性能。 二、表面浸漬改性 在炭化料中浸漬金屬鹽可改變最終產(chǎn)品的氣化特性和多孔結(jié)構(gòu)，該方法已用來獲得具有特定微孔結(jié)構(gòu)的炭。通過化學試劑(它作為吸附相的一部分)也可改變炭的表面行為和吸附特性。 三、炭的鹵化改性 鹵素吸附是物理和化學吸附，過程包括:在炭表面未飽和中心的吸附、與化學吸著氫的交換、炭的表面氧化等。取決于炭表面性質(zhì)、炭中氧和氫的含量、實驗條件以及鹵素物質(zhì)的性質(zhì)。以碳一鹵素表面化合物的形式固定在炭表面上的鹵素是熱力學穩(wěn)定的，并且可能在真空下加熱至1000℃也不能排除(如果炭中沒有剩余的氫)。部分鹵素可能用堿性氫氧化物存在下的OH基團和氨氣存在條件下的NH:基團通過熱處理以交換。 四、由硫表面化合物改性 碳一硫表面化合物常常包含相當數(shù)量的硫，它可能高達40%~80% (甚至不含無機雜質(zhì)硫)。這些表面化合物既不可用溶劑萃取也不能在真空中于1000℃熱處理完全分解，但它們可在500-700℃范圍于氫氣中熱處理，作為硫化氫完全排除。它們通常在硫蒸氣存在條件下加熱炭而形成，或在含硫氣體如硫化氛、二氧化硫和二硫化碳等存在條件下加熱炭而形成，或由炭化含硫有機化合物、在硫元素存在下炭化有機材料等獲得。不同過程形成的碳-硫表面化合物，與其非化學計量特性和化學行為存在許多類似性。 五、由氮表面化合物改性 碳一氮表面化合物的形成和它們對炭表面改性的影響已有不少報道。Boehm等人的研究表明，當氧化炭用氨加熱時，氮被固定到炭表而。溫度不高時，固氮量相當于酸基數(shù)目(由氫氧化鈉中和容過所確定)，這歸因于錢鹽的形成。該炭變成是憎水性的，并且對(堿性)亞甲藍的吸附容量明顯改變。 更多活性炭改性的文章： 活性炭接枝有機官能團改性 處理印染廢水的活性炭簡單改性 改性活性炭對水中對硝基苯酚的吸附性能 活性炭改性處理吸附溶液中的金屬離子 酸改性活性炭孔結(jié)構(gòu)參數(shù)對吸附性能影響 活性炭與改性活性炭二氧化碳吸附分離研究 載銀活性炭濾料徹底改變了催化性能