活性炭材料表面官能團

　　活性炭材料在制備過程中由于灰分和其他雜原子的存在，使其基本結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷和不飽和價，氧和其他雜原子在活化過程中可以吸著于這些缺陷上，形成各種官能團，因而使活性炭材料產(chǎn)生了各種吸附特性. 對活性炭材料產(chǎn)生重要影響的化學官能團主要是含氧官能團和含氮官能團。

　　活性炭材料表面可能存在下面幾種含氧官能團：羧基、酸酐、酚羥基、羰基、醌基、內(nèi)酯基、乳醇基、醚基，還有酰胺、酰亞胺、內(nèi)酰胺、吡咯和嘧啶等含氮官能團。表面官能團可以通過與重氮甲烷的反應(yīng)，與格林試劑的反應(yīng)，對酸、堿的吸附，紅外線吸收光譜、極譜、核磁共振以及電子自旋共振等方法進行檢驗。

　　活性炭的表面官能團種類：是以炭黑的表面官能團的研究結(jié)果作為基礎(chǔ)的。炭黑的表面官能團的種類為羧基、酚羥基等酸性官能團，羰基和醌基等中性官能團，以及堿性官能團。其中堿性官能團的了解還不清楚。炭的表面不僅可以和氧結(jié)合，而且也可能和其它的元素結(jié)合，因此，除含氧官能團外，也存在含硫、氫、氯等官能團。

　　表面含氧官能團進行定量滴定：利用表面含氧官能團的酸堿性強弱，其根據(jù)如下：

　?。?）與碳酸氫鈉進行中和反應(yīng)的官能團羧基Ⅰ（Ⅰa＋Ⅰb）；

　?。?）與碳酸鈉能進行中和反應(yīng)的官能團羧基和內(nèi)酯型羥基（Ⅰ+Ⅱ）;

　?。?）與氫氧化鈉能進行中和反應(yīng)的官能團羧基、內(nèi)酯型羥基和酚羥基（Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ）；

　?。?）與乙醇鈉能進行中和反應(yīng)的官能團羧基、內(nèi)酯型羥基、酚羥基、醌基或羰基（Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ）。