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现代工业企业经济发达，生产量高，实现了高效的经济效益，然而隐藏在利益之下的是废水、废气、固体废弃物对环境的污染。环境污染问题已经引起了全球人们的关注，因此，环境治理迫在眉睫。活性炭，尤其是改性活性炭，因为它较强的吸附力和催化性能被广泛应用在废水、废气的治理当中，对我国的环境治理起到了良好的作用。
一、活性炭材料概述
活性炭材料比表面积较大，孔隙结构丰富，因此，具有较好的吸附性，再加上活性炭材料中除了含有碳元素以外，还含有少量的盐类以及氧、氮等元素，在活性炭材料表面以官能团的形式存在，也增加了活性炭材料的吸附性能。活性炭材料具有较强的吸附力，广泛应用于治理大气污染和污水处理当中。经过改性的活性炭材料，吸附能力更强，在废水、废气等环境治理上更加高效。
二、活性炭材料改性的方法
活性炭材料改性，是经过一定的物理处理、化学处理或两种处理方式的结合，将活性炭材料的性能进行改良，改变活性炭材料表面结构，增强其吸附性能和催化性能。
2.1活性炭材料物理改性方法
活性炭材料物理改性主要是将活性炭材料进行高温加热，蒸发活性炭材料中的大部分水分，然后利用具有氧化性质的气体对其活性进行改性处理，以此来改变活性炭材料的比表面积、孔径等特性，从而提高活性炭材料的吸附能力。
2.2活性炭材料化学改性方法
活性炭材料化学改性通常通过酸改性、碱改性、负离子改性、等离子改性等化学处理方法来改变活性炭表面的化学结构，从而提高活性炭材料对某些特定物质的吸附能力。
三、改性活性炭材料对大气污染的防治治理
工业企业中排放的烟气、汽车尾气的排放等都含有大量的有害物质，不仅对环境造成了严重污染，还危害了人的身体健康，因此，对大气污染的防治越来越受到各界人士的关注。而改性活性炭材料的应用，是其中常用的一种治理手段。改性活性炭材料在大气污染的防治过程中，可以通过物理吸附和化学吸附两种形式来完成。物理吸附过程主要依赖于活性炭孔隙的大小以及其密度分布，而化学吸附主要依靠活性炭材料表面官能团与所吸附物质之间的化学反应来完成。相比较之下，改性活性炭材料化学吸附要比物理吸附的能力高。
3.1改性活性炭材料在烟气脱硫处理中的应用
生活中以及工业生产中煤炭燃烧产生的二氧化硫对空气质量的影响严重，虽然已经施行了各种办法来减少煤炭的使用，但二氧化硫的超标排放依然是大气污染的重点。在这种情况下，烟气脱硫技术成为企业治理二氧化硫的一种重要措施。活性炭成本较低，比表面积较大，吸附能力较高，因此广泛应用于烟气脱硫处理当中。通过试验表明，活性炭材料经过微波加热技术后，对二氧化硫的吸附能力更强；再将活性炭材料经过化学改性，增加了CO的含量，而CO对脱硫有着较好的作用，因此，改性活性炭材料应用于烟气脱硫过程中降低了二氧化硫的含量，对防治大气污染有着良好的作用。
3.2改性活性炭材料对甲醛、甲苯等挥发性物质的防治治理
甲醛、甲苯等属于挥发性气体，通过呼吸道进入人体，危害人体健康。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆活性炭材料的应用，能够吸附空气中含有的甲醛、甲苯等有害气体。而利用酸、碱对活性炭材料进行改性，能够增大活性炭材料的比表面积和微孔孔容，提高了活性炭材料的吸附能力，对甲醛、甲苯的吸附能力更强、吸附时间更长，从而达到净化空气的目的，对环境治理起到了积极的作用。
3.3改性活性炭材料对二氧化碳的防治治理
二氧化碳是常见的一种污染物质，对人体有着极大的危害。在利用活性炭材料对二氧化碳吸附时，一般以化学吸附为主。在对二氧化碳的治理过程中，将活性炭材料进行负离子化学改性，以此来提高对二氧化碳的吸附能力，降低烟气排放中二氧化碳的含量。
3.4改性活性炭材料对烟气中汞的防治治理
烟气中的汞蒸汽具有毒性，烟气中汞蒸汽的超标排放，使得地球上各种生物体内的汞含量过高，尤其是鱼类。汞蒸气超标排放引起了环境污染，从而引起人体汞中毒。活性炭材料的吸附能力不仅能够吸附二氧化硫、二氧化碳等有害物质，还可以吸附含有毒性的汞蒸汽。而经过改性的活性炭材料，不但吸附时间延长，还对汞蒸气的吸附作用更强，有效的抑制了汞蒸气的排放量。
四、改性活性炭材料对废水污染的防治治理
部分工业企业对废水的排放，已经严重影响到我国的水质，普通的活性炭材料虽然能够去除一定的有机物、臭味以及重金属离子，但是效果已经不再理想。于是，人们开始对活性炭材料进行改性处理，来增强活性炭材料的吸附性能。
4.1改性活性炭材料对废水中锌的处理
冶锌行业中排放的废水中如果锌含量过高，将会造成环境的污染，进而影响到人们的健康。通过利用氧化-负离子对活性炭材料进行改性处理，使得活性炭表面的含氧官能团增多，从而增加活性炭材料的吸附能力，有利于对锌元素的吸附，改善废水排放中锌的含量，有利于对废水的治理。
4.2改性活性炭材料对废水中亚硝酸盐的处理
通过强氧化剂对活性炭进行改性，使得活性炭表面的官能团性质发生了改变，将具有催化功能的官能团改变为具有高氧化能力的官能团，在改性活性炭材料对废水的处理过程中有效的抑制了亚硝酸盐的形成，实现了对废水的治理。
4.3改性活性炭材料对废水中甘油的处理
随着生物柴油的大量使用，含有甘油的生产废水也逐渐增多，这种甘油废水中含有大量的盐，普通的活性炭材料在处理过程中起不到理想的效果。因此，人们纷纷开始对活性炭材料进行改性处理。经过对不同高温情况下的活性炭对甘油的吸附能力进行试验发现，较高温度下的改性活性炭吸附能力较强，从而提升了对甘油的吸附能力。
五、总结
综上所述，对活性炭材料进行改性处理能够增强其吸附能力，尤其是化学改性的应用，对废水、废气中有害物质的吸附能力更强，有效的减少了空气中二氧化硫、二氧化碳、甲醛、汞蒸气等有害物质的含量，以及废水中重金属离子、甘油、亚硝酸盐等的含量，对我国环境治理起到了促进性作用。
参考文献：
[1]王清民,金燚翥,安凤志,程万远,刘翀,董子龙,赵桂红.活性炭改性及脱硫方法研究进展[J].炭素,2019,01:34-37.
[2]谭雪艳.酸碱改性活性炭对甲醛吸附性能的研究[D].东南大学,2017.
论文作者:刘现永
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第9期
论文发表时间:2019/11/22
标签：活性炭论文; 材料论文; 废水论文; 能力论文; 烟气论文; 官能团论文; 二氧化论文; 《中国西部科技》2019年第9期论文;