【摘要】本文从表面物理结构特性改性、表面化学性质的改性和电化学性质的改性三个方面综述了活性炭的改性方法；对改性活性炭在水处理中的应用做了深沉思考。指出活性炭改性在水处理中的方向应根据污水水质和原活性炭的性质确定，今后的发展方向和研究重点是活性炭电化学改性、将各种改性方法结合起来对活性炭进行协同改性。
【关键词】活性炭；水处理；改性；应用
对于国家来说，随着自身经济发展速度的加快，人民的生活水平会得到提高，城市化的进程也会加快，但是与之增加的是资源的消耗，特别是水资源的消耗会变得更多。水是人类赖以生存的资源，离开水我们不仅无法生活，而且社会生产也无法进行，水资源并不是取之不尽的，如果不加以节制的利用，那么水资源会越来越短缺，进而会对城市的发展造成影响，人类的生产环境也会面临挑战。
活性炭是一种非常好的吸附剂，吸附性极其强，如果在水处理中使用活性炭的话，它可以将水中的一些有机物、石油产品等进行有效的吸附，在污水当中，有很多物质，有一些物质比如染料、杀虫剂、人工合成的有机物等，用一般的生物法难以去除，无法取得较好的效果，而用活性炭也能很好的除去；此外，对于工厂废水中的重金属等物质，也可以用活性炭来进行除污；另外，活性炭还可以使比较浑浊的水变得更加清澈，有些污水有难闻的味道，也可以利用活性炭去除，可以说，在污水处理中，活性炭的作用十分的明显。但是，一般的活性炭在污水处理中的作用也不是无限的，受自身结构的限制，在处理污水的时候，它也是有一定的范围的，因此对于大规模的污水处理而言，难以满足所有的需求。因此，我们可以对活性炭的结构进行改进，提高它的吸附能力，让其在污水处理中发挥更大的作用。
一、活性炭表面物理结构特性改性
活性炭的表面特性有这些方面组成，比表面积、微孔的体积、结构等，这些特点于活性炭的吸附性能密不可分，这些因素的提高可以很大程度将其吸附性提高。对活性炭进行改进，也就是利用一些化学手段，来对活性炭材料的比表面积、孔隙结构等进行改变，对孔隙进行改进，可以让活性炭吸附更多的分子级的污染物，改变孔径可以通过热收缩法、气相热解堵孔发来进行，可以将活性炭的孔径缩小。活性炭在生产过程中，很多因素都会影响最终的性能，比如谈话的温度、时间、活化剂的类型等，改变其中的任何一个因素，都能使最终的吸附性能产生很大的差别。
1、表面化学性质的改性
活性炭表面化学性质是由化学官能团、表面的杂原子和氧化物共同决定的，这些因素与活性的生产过程一样，也会影响最终的吸附性能。不一样的化学官能团，在吸附的物质上也不一样，比如碱性的含氧官能团，就比较容易吸附极性比较弱的物质。对活性炭的化学性质进行改变，也就是将它的官能团进行改变，可以使活性炭更加亲水或者更加疏水，也能提高对重金属的吸附性能。在改进过程中，可以对活性炭的表面氧化进行改性，也可以对其酸碱性进行改性等等，在改性的过程中，一般用不同的方法结合起来进行，这样可以产生更好的效果。
2、电化学性质的改性
活性炭的构成元素决定了它拥有一定的导电性能，可以捕捉一些电荷，对活性炭的电化学性质进行改变，就是要利用一定的方法，对活性炭的导电性能进行改变，让其吸附拥有一定的选择性。改变活性炭的电化学性质之后，改变吸附性能，比如对于水中氯仿的吸附，如果活性炭的电位升高，那么吸附就会更加快速，如果电位下降的话，相反会使其对氯仿的吸附能力下降。
二、改性活性炭在水处理中的应用
1、去除水中的有机物
如果活性炭与铂进行结合之后，在有机酸的吸附过程中，效果会有很大的改善；用不同的浸渍液对活性炭进行改性之后，对于去对苯的吸附性能也会改变，而很多的研究也表面，用不容的方法对活性炭进行改性，可以使其性能得到较大的改变。
2、去除水中的重金属及重金属离子
水中的重金属和重金属离子对于土壤的污染是非常严重的，进一步会影响我们人类的生活环境，改性活性炭可以对水中的有机物进行吸收，也能将重金属进行去除，对活性炭进行化学性质改性之后，使其加入一些官能团，能够大大提高对重金属的吸附能力。吸附气体类无机物的活性炭常采用负载原子和化合物法或微波进行改性。
氧化处理的活性炭在高温（800℃以上）下煅烧，可获得较高阴离子交换容量的活性炭，对阴离子有较强的吸附交换能力。
三、结语
表面物理结构特性的改性可以增大活性炭的比表面积和改变其孔径分布，使活性炭的微孔与吸附分子尺寸相当，提高活性炭对吸附质的吸附能力。通过对经表面物理结构特性改性后的活性炭进行孔径控制、表面化学性能修饰及负载金属，可使活性炭的吸附性能大大提高。活性炭改性在水处理中的方向应根据污水水质和原活性炭的性质确定。活性炭表面改性的同时，伴随着表面化学结构的变化，其表面基团、孔容积和孔径分布等都会发生改变，这也会大大影响活性炭的吸附性，因此在进行表面化学改性时要考虑物理结构和化学结构双重变化引起的影响。为了进一步提高活性炭对不同污染物的吸附效能，研究将各种改性方法结合起来对活性炭进行协同改性，在未来将会使其性能得到更大的提高。
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