柱狀活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)主要是指它的表面可能含有多種表面氧化物配合物,一般為酸性和堿性,常見(jiàn)的基團(tuán)是內(nèi)酯、羧基、羥基和酚醛羥基,這些基團(tuán)通過(guò)活性炭表面的化學(xué)鍵與氫和碳結(jié)合,這對(duì)吸附性能有很大的影響,因?yàn)樗梢耘c吸附劑發(fā)生反應(yīng)。
表面化學(xué)性質(zhì)的檢測(cè)方法:
(1)Boehm滴定:根據(jù)堿與酸性表面氧化物反應(yīng)的可能性,對(duì)氧化物進(jìn)行定性定量分析,Na2CO3能中和碳表面的羧基和內(nèi)酯基,NaOH能中和碳表面的羧基、內(nèi)酯基和酚類(lèi)羥基,NaHCO 3只能中和碳表面的羧基,根據(jù)不同的堿用量,可以計(jì)算出相應(yīng)官能團(tuán)的數(shù)量。
(2)X射線光電子能譜(XPS):能檢測(cè)柱狀活性炭的分子結(jié)構(gòu)、原子價(jià)態(tài)、化學(xué)態(tài)和化學(xué)鍵,并能將光子束注入樣品表面,不會(huì)破壞樣品,但具有一定的局限性,不能推廣應(yīng)用。
(3)熱重分析:在程序控制溫度下,被測(cè)樣品的質(zhì)量與溫度的關(guān)系很強(qiáng),能夠準(zhǔn)確地測(cè)量樣品的質(zhì)量變化和變化率,可用于研究材料的熱穩(wěn)定性和組成,但儀器因素、實(shí)驗(yàn)條件和參數(shù)的選擇、樣品等都會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。
上述三種方法,無(wú)論是滴定法、光譜法還是熱重分析法,都可以測(cè)量柱狀活性炭的某些化學(xué)性質(zhì),但重點(diǎn)不同。我們可以根據(jù)客戶(hù)的要求或工廠需要的指標(biāo)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法來(lái)測(cè)量碳的表面化學(xué)性質(zhì),這與柱狀活性炭的吸附能力有關(guān)。