眾所周知，活性炭是一種優(yōu)良的吸附材料，對多數(shù)污染物均具有很好的吸附性能，是一種廣譜的吸附劑，其選擇性較差。其孔結構中孔徑尺寸和數(shù)量直接影響用途和吸附效果。中孔活性炭因具有較大的孔徑結構，更適合應用于發(fā)酵液純化和大分子污染物的吸附;微孔活性炭因具有巨大的比表面積和較小的孔徑結構，更適于作為電容器電極材料及甲醛、tian然氣等小分子的吸附材料;表面官能團含量較多的活性炭更適合于對金屬離子的吸附。為了達到去掉特定污染物的目的，需對活性炭孔徑結構和表面化學性質進行調控。對活性炭的孔結構和表面化學性質進行定向調控，一方面有助于豐富和完善活性炭理論體系，另一方面也有助于拓展活性炭的應用范圍。之前關于活性炭的研究多集中于制造方法的開發(fā)，今后，活性炭孔徑結構及表面化學性質定向調控制備新型功能活性炭吸附材料，將成為研究的熱點?；钚蕴繋灼娇梢杂萌魏魏坎牧蟻碇圃?，中于煤炭資源儲量豐富、便官易得活性炭幾乎可以用任何含炭材料來制造，由于煤炭資源儲量豐富、便宜易得在相當長的一段時期內，煤炭資源是我國制備活性炭的主要原料。隨著能源危機的加劇和環(huán)境意識的提高，人們認識到生物質類秸稈這種可再有資源在未來經(jīng)濟發(fā)展中的地位。生物質類資源成本低廉，灰分含量低，具備有利的tian然結構，易于形成發(fā)達的微孔，是制備活性炭的優(yōu)良材料，是今后環(huán)境友好材料新技術應用的發(fā)展方向，值得進行深入研究。越來越多的研究者選用生物質類可再有資源為原料制備活性炭，目前以生物質類作為原料制活性炭的理論研究相對較少且不深入，在某劑作用下的碳化某化和成孔機理、制備工藝的影響因素、微孔介孔和大孔在制備中所需條件的差異性以及活性炭的功能化應用等都缺少深入系統(tǒng)的基礎理論研究，這極大地限制了其在活性炭制備方面的推廣和應用。活性炭是一種具有類石墨微晶結構的炭材料，是利用含碳原料經(jīng)過炭化某化后得到的產品，它具有巨大的比表面積、多孔的結構和較強的吸附能力。在1794年，木炭被應用于英國蔗糖工業(yè)的食糖糖漿顏色脫除中，活性炭的快速發(fā)展主要在某次世界大戰(zhàn)時期，用于去空氣中的有毒氣體，商業(yè)活性炭出現(xiàn)于上個世紀的30年代。盡管有其他吸附劑應用于商業(yè)吸附中，如沸石、硅膠和活性氧化鋁等但是活性炭仍然是最廣泛使用的吸附劑?；钚蕴恐饕商荚亟M成，同時也含有氧、硫和氮等元素;碳原子決定了活性炭本身沒有極性，表面呈疏水性，碳表面容易被氧化劑氧化或者被還原劑還原，使其表面產生多種官能團。在實際應用中，活性炭具有耐高溫、耐腐蝕、導電、傳熱以及化學穩(wěn)定性高和生物相容性好等一系列優(yōu)點，因此，除被廣泛用做吸附分離材料外，還可用做催化材料、儲氣材料、儲能材料和生物材料等。隨著對環(huán)境保護的日益重視，活性炭材料表現(xiàn)出巨大的市場潛力和廣泛的應用前景，進一步推動了活

性炭的研究、開發(fā)和利用?；钚蕴康男再|在很大程度上取決于其孔結構和表面化學結構，因此，在活性炭制備過程中，對活性炭的孔結構和表面化學性質進行調控具有非常大的理論意義和實際應用價值?；钚蕴康幕咎鼗钚蕴渴怯梢咽奈⒕Ш臀词姆蔷抠|構成的基本炭質，因此活性炭被認為屬于微晶類的碳系，炭微晶與非晶炭質相互連接構成了活性炭的孔隙結構。由于活性炭微晶的排列是無規(guī)則的、紊亂的，各微晶之間形成大小、形狀不后的孔隙，這些孔隙有狹縫型、楔子型和籠子型等。因此微晶的形狀、大小與聚集的程度與活性炭的比表面積和孔隙結構密切相關1972年純化學和應用化學學會(International Union of Pure and AppliedChemistry， IUPAC根據(jù)蘇聯(lián)學者杜比寧的劃分對活性炭的孔隙作了以下的分類活性炭表面化學性質也是影響活性炭吸附性質的重要因素12,31。表面原子與體相原子的環(huán)境不同，表面破壞了物相的連續(xù)性，表上存在的懸空鍵使表面具有活潑的化學性質?；钚蕴勘砻娲嬖诓伙柡玩I及雜原子，構成多種多樣的化學性質同時使表面具有電性。因制備原料的差異，活性炭的組成元素雖不盡相同，但都維持在一定范圍內。碳元素組成在90%以上。氧元素含量為2%~5%，其中一部分存在于灰分中，另一部分以羧基、羥基、內酯基等官能團形式存在活性炭表面，這部分氧元素使活性炭具有一定的親水性。當原料中含有蛋白質和硫化物時，會在活性炭中有微量的氮和硫的殘留，活性炭中的氮元素會提高活性炭的催化性能。另外，因制備材料和工藝的不同，活性炭中的灰分含量有顯著的差異，一般木質素類活性炭灰分的含量較少，在5%以下。除比表面積和孔結構外，活性炭的吸附特性還受到表面化學性質的影響，而活性炭的表面性質主要是由其表面存在的化學官能團和雜原子所決定的。因此，研究活性炭的表面官能團，對深入了解其吸附行為有很大的幫助。研究表明，在含氧基團中，酸性官能團易吸附具有極性的物質，堿性官能團則易吸附極性弱或者是非極性的物質。根據(jù)吸附質的特點，通過改變活性炭表面所需官能團的種類和數(shù)量，使其具有更強大、更全面的吸附性能?；钚蕴烤哂胸S富的微孔結構和巨大的比表面積，對多數(shù)污染物具有較好的吸附性能。作為一種廣譜的吸附材料，活性炭的選擇性較差，影響了其對特定污染物的吸附性能。針對除污染物的類型對活性炭進行結構調控和表面改性，可有效提高其對某種物質的選擇性吸附效果。因此，對活性炭的性質進行調控是非常有必要的活性炭的表面化學性質改性是指通過一定的方法改變其表面的官能團種類和數(shù)量，表面的雜原子及其周邊氛圍的構造，使吸附過程中的活性位點增多，從而控制其親水/疏水性能以及提高與被吸附物的結合能力。活性炭的改性方法有很多種，主要包括氧化改性、還原改性、負載改性和電化學改性等，也可將不同的改性方法結合起來對活性炭進行改性，從而達到良好的改性效果。在使用過程中，需根據(jù)吸附質的性質有日的性的選擇較為合適的改性方法。