活性炭材料表面官能團(tuán)

　　活性炭材料在制備過(guò)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(jià)，氧和其他雜原子在活化過(guò)程中可以吸著于這些缺陷上，形成各種官能團(tuán)，因而使活性炭材料產(chǎn)生了各種吸附特性. 對(duì)活性炭材料產(chǎn)生重要影響的化學(xué)官能團(tuán)主要是含氧官能團(tuán)和含氮官能團(tuán)。

　　活性炭材料表面可能存在下面幾種含氧官能團(tuán)：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(tuán)。表面官能團(tuán)可以通過(guò)與重氮甲烷的反應(yīng)，與格林試劑的反應(yīng)，對(duì)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(jìn)行檢驗(yàn)。

　　活性炭的表面官能團(tuán)種類：是以炭黑的表面官能團(tuán)的研究結(jié)果作為基礎(chǔ)的。炭黑的表面官能團(tuán)的種類為羧基、酚羥基等酸性官能團(tuán)，羰基和醌基等中性官能團(tuán)，以及堿性官能團(tuán)。其中堿性官能團(tuán)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(tuán)外，也存在含硫、氫、氯等官能團(tuán)。

　　表面含氧官能團(tuán)進(jìn)行定量滴定：利用表面含氧官能團(tuán)的酸堿性強(qiáng)弱，其根據(jù)如下：

　　（1）與碳酸氫鈉進(jìn)行中和反應(yīng)的官能團(tuán)羧基Ⅰ（Ⅰa＋Ⅰb）；

　　（2）與碳酸鈉能進(jìn)行中和反應(yīng)的官能團(tuán)羧基和內(nèi)酯型羥基（Ⅰ+Ⅱ）;

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

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