活性炭的改性方法有很多种,其中活性炭接枝有机官能团和活性炭氧化改性较为常见。本文将从重点介绍活性炭接枝有机官能团改性方法。
活性炭因其便宜、简单易得,用于越来越多的领域,但是对活性炭的性质要求不断提高,因此,势必通过相关化学改性使之能应用于一些高科技领域。直接在活性炭表面进行接枝改性的研究鲜有报道,但是在分子筛表面接枝、以及在对碳纳米材料进行化学改性的研究在国内外呈现出一个比较热门的研究点。
介孔分子筛的有机官能化就是通过共价键方式将特定的有机基团固载到其纳米孔道内,制备方法主要包括两种:共水解缩聚法和后表面接枝法。后表面接枝法比较常见,即用硅烷化试剂对介孔分子筛表面的Si-OH进行反应,将有机基团键合到孔道内。溶剂通常为甲苯或苯。此外先对介孔分子筛过目;氯化使表面的部分Si-OH转化为高活性的Si-CI,再进行有机转化,一般使用SOCI2或CCI4,但反应温度较高,操作困难。
碳纳米管与活性炭一样存在着一些结构缺陷,这为其表面改性带来了活性中心。Kong 等人将亚硫酞氯与硝酸处理后的碳纳米管进行反应得到酞氯化碳纳米管,然后与乙二醇在碱性高温的条件下醋化反应得到轻基化的碳纳米管,再与2-溴-2甲基丙酞溴进行酷化在特定的条件下反应制备出溴代异丁酸酷化纳米管,利用溴代异丁酸醋化纳米管引发甲基丙烯醋在碳纳米管表面进行可控自由基聚合,得到聚甲基丙烯酸甲醋接枝的碳纳米管。
根据介孔分子筛与碳纳米管表面改性接枝的研究,可以进行大胆的猜测,活性炭也能进行这两种材料通常的改性方法,这样可以得到表面官能团化的活性炭,使活性炭能够应用于更深得科技领域中提供了技术支持。
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