碳質(zhì)吸附材料最常見(jiàn)的是活性炭、活性碳纖維及石墨烯。

    活性炭是將木炭、果殼、煤等含碳原料經(jīng)炭化、活化后制成的?；罨椒煞譃閮纱箢悾此巹┗罨ê蜌怏w活化法。藥劑活化法就是在原料里加入氯化鋅、硫化鉀等化學(xué)藥品，在非活性氣氛中加熱進(jìn)行炭化和活化。氣體活化法是把活性炭原料在非活性氣氛中加熱，通常在700℃以下除去揮發(fā)組分以后，通入水蒸氣、二氧化碳、煙道氣、空氣等，并在700～1200℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)使其活化?；钚蕴亢泻芏嗝?xì)孔構(gòu)造，所以具有優(yōu)異的吸附能力。因而它用途遍及水處理、脫色、氣體吸附等各個(gè)方面。活性炭對(duì)物質(zhì)吸附速率較快，但是其吸附選擇性較差，因此對(duì)目標(biāo)吸附質(zhì)的吸附量往往非常小，只有自身質(zhì)量的20%甚至更低，且再生次數(shù)有限，這就導(dǎo)致使用過(guò)程中活性炭更換頻繁，雖然其單價(jià)低廉但是使用成本并不低。

    活性碳纖維（ACF）是經(jīng)過(guò)活化的含碳纖維，將某種含碳纖維（如酚醛基纖維、PAN基纖維、黏膠基纖維、瀝青基纖維等）經(jīng)過(guò)高溫活化（不同的活化方法活化溫度不一樣），使其表面產(chǎn)生納米級(jí)的孔徑，增加比表面積，從而改變其物化特性。由于活性碳纖維的比表面積相較于活性炭要大很多，因此其吸附量比顆粒活性炭要高出很多，經(jīng)統(tǒng)計(jì)在水中要高出5～6倍，而在空氣中要高出十幾到二十倍左右，且吸附速率快100～1000倍，因此活性碳纖維是二十多年來(lái)繼活性炭之后使用較為廣泛的一種新興吸附材料，目前世界上只有少數(shù)國(guó)家能夠生產(chǎn)，它的制品可以是絲、紙、氈、布等形式。

    由于活性碳纖維的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于活性炭，其市場(chǎng)價(jià)格是活性炭的十幾倍到二十幾倍（煤質(zhì)活性炭價(jià)格在8000元/t左右，椰殼活性炭?jī)r(jià)格在10000元/t左右）。雖然活性碳纖維目前是市場(chǎng)上比較主流的吸附材料，用于水處理、有機(jī)廢氣治理等領(lǐng)域，但是由于其吸附量相較于合成的高分子吸附材料來(lái)說(shuō)還是低很多，且其再生后吸附性能損失較大，導(dǎo)致再生次數(shù)有限，因此隨著吸附材料合成技術(shù)的快速發(fā)展，加上有機(jī)合成高分子吸附材料本身可控結(jié)構(gòu)決定的在吸附高選擇性、高容量、高化學(xué)穩(wěn)定性及高重復(fù)使用性等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，相信在不久的將來(lái)合成高分子吸附材料會(huì)遍及人類生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。

    石墨烯（GE）是一種單原子層二維結(jié)構(gòu)材料，由于具有優(yōu)異的電、熱、光和力學(xué)性能以及超高的比表面積，使其相比傳統(tǒng)吸附材料在功能上具有更多的優(yōu)勢(shì)。它不但可以直接對(duì)重金屬離子、染料和有機(jī)污染物形成吸附，還可以通過(guò)表面親疏水的改性，形成石墨烯層片結(jié)構(gòu)的油水分離材料。

文章來(lái)自《可控結(jié)構(gòu)高分子吸附材料》