活性炭表面官能团表征进展.pdf

第40卷第7期
应用化工
Vol 40 No
2011年7月
Applied Chemical Industry
Jul 2011
活性炭表面官能团表征进展
冒爱琴12,王华',谈玲华,蔺相阳,潘仁明
(1.南京理工大学化工学院,江苏南京210094;2.安徽工业大学
材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002)
摘要:对活性炭表面官能团的种类和各种定性定量分析方法如 Boehm滴定法零电荷点法(pHnc)、傅里叶变换
红外色谱法(FR)和X射线光电子能谱(XPS)以及程序升温脱附法(TPD)等进行了综述,并比较了各种方法的优
缺点。
关键词;活性炭;官能团;类别;表征
中图分类号:TQ424.1文献标识码:A文章编号:1671-3206(2011)07-1266-05
Research progress in characterization of functional groups
on activated carbon
MAO Ai-gin, WANG Hua T AN Ling-hu LN Xiang-yang, PAN Ren-ming
School of Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
2. School of Materals Science and Engineering, Anhui niversity of Technology, Maanshan 243002, China
Abstract: The functional roups and iferent methods for the determination of these groups on activated
carbon were reviewed. The characterization methods such as Boehm titration, point of zero charge
(PH c), Fourier transform-inrared spectrometer(FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS )as
well as temperature-programmed desorption(TPD were briefly described and their relative problems that
may arise were discussed in detail
Key words: activated carbon; functional groups; classification; characterization
活性炭具有较高的比表面、丰富的孔结构、易于本文对活性炭表面官能团的分类和国内外定性定量
调变的表面官能团,特殊的电子结构以及特有的耐分析方法进行了较为全面的综述
酸耐碱等物理化学性质,被广泛用作催化剂载体、储1活性炭表面官能团
氢材料和电极材料,还被用于去除有毒金属、含氧阴
活性炭表面官能团包括含氧官能团和含氮官能
离子和有机化合物等的吸附剂。活性炭表面化学特团,其结构式如图1和图2所示2の。活性炭表面含
性对活性炭的表面反应、表面行为、亲(疏)水性、催氧官能团分为:酸性含氧官能团,如羧基、羧酸酐和
化性质和表面电荷等具有很大的影响,这些特性影内酯基,其中羧基酸性最强,内酯基次之,酚羟基为
响着催化剂的分散性和活性、吸附剂的吸附性行为弱酸性;中性官能团亦称为弱酸性官能团,如酚羟
等。目前,国内外许多科学工作者通过对活性炭进基、苯醌基和醚基;碱性官能团,如醌式羰基、吡喃酮
行酸处理、液相氧化处理、气相氧化处理、微波处理基和苯并毗喃基。这些不同种类的含氧基团是活性
等来调整活性炭的孔隙结构和表面化学性质,而活炭上的主要活性位,它们能使活性炭表面呈现微弱
性炭表面化学特性很大程度上由表面官能团的类别的酸性、殱性、氧化性、还原性、亲水性和疏水性。这
和数量决定,最常见的官能团是含氧官能团。活性些完全对立的性能构成了活性炭性能的多样性,同
炭表面官能团的测试方法很多,但是各种方法有
时影响到活性炭与活性组分或有机物的结合能力,
定的局限性,需要借助于几种方法来相互取长补短。进而影响到催化剂和吸附剂的性能。
收稿日期:2011-04-07修改稿日期:2011-04-26
作者简介:冒爱琴(1978-),女,江苏如皋人,安徽工业大学讲师,南京理工大学在读博士研究生,师从潘仁明教授,从事
氟催化剂的设计及制备。电话:0555-2311570,E-mail
inma@163.com
通讯联系入:潘仁明,教授。电话:025-84315511,E-mail:panrenming'@163.com