柱狀活性炭的表面化學性質(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,常見的基團是內(nèi)酯、羧基、羥基和酚醛羥基,這些基團通過活性炭表面的化學鍵與氫和碳結(jié)合,這對吸附性能有很大的影響,因為它可以與吸附劑發(fā)生反應。
表面化學性質(zhì)的檢測方法:
(1)Boehm滴定:根據(jù)堿與酸性表面氧化物反應的可能性,對氧化物進行定性定量分析,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,可以計算出相應官能團的數(shù)量。
(2)X射線光電子能譜(XPS):能檢測柱狀活性炭的分子結(jié)構(gòu)、原子價態(tài)、化學態(tài)和化學鍵,并能將光子束注入樣品表面,不會破壞樣品,但具有一定的局限性,不能推廣應用。
(3)熱重分析:在程序控制溫度下,被測樣品的質(zhì)量與溫度的關系很強,能夠準確地測量樣品的質(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、實驗條件和參數(shù)的選擇、樣品等都會影響測定結(jié)果。
上述三種方法,無論是滴定法、光譜法還是熱重分析法,都可以測量柱狀活性炭的某些化學性質(zhì),但重點不同。我們可以根據(jù)客戶的要求或工廠需要的指標來選擇適當?shù)臏y量方法來測量碳的表面化學性質(zhì),這與柱狀活性炭的吸附能力有關。