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活性炭(Activated Carbon)具有独特的孔结构和表面化学性质,是一种优良的吸附剂,对重金属铅离子有一定的吸附性能,且吸附容量大、速度快。为了进一步提高其吸附能力,增加活性炭表面的基团,本文用H2O2和HNO3对活性炭进行了表面氧化改性,用表面活性剂SDS负载活性炭进行负载改性,研究了改性前后活性炭对铅离子的吸附性能。对用H2O2、HNO3和SDS改性的活性炭,用Boehm酸碱滴定、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、Zeta电位(pHIEP)和零电点pH值(pHPZC)对其表面化学性质进行表征,用氮气吸附脱附对其物理结构进行分析。结果表明,经氧化的活性炭,表面含氧基团显著增加,且出现了一些新的含氧基团。零电点和等电点相对未处理活性炭来说都有不同程度的下降,且用HNO3氧化的活性炭获得了最低的等电点和零电点,其差值也最小,从而使活性炭获得均匀的表面。随着氧化程度的加深,活性炭的比表面积、微孔体积都减小,平均孔径增加。用SDS改性的活性炭,其比表面积随负载量增加显著下降,表面出现了新的基团,活性炭出现不均匀的表面。在363K下用HNO3氧化的活性炭,其Pb2+吸附能力是未处理活性炭的2.5倍,从未处理活性炭的17.19mg·g-1增加到40.12 mg·g-1,负载SDS的活性炭的最大吸附量是未处理活性炭的3倍多,达到54.47 mg·g-1,这两种改性都能显著提高活性炭的吸附能力。通过氧化改性的活性炭,其Pb2+吸附等温线与Langmuir模型较好的符合,而SDS改性活性炭吸附等温线与Freundlich吻合得好。氧化改性活性炭吸附能力与表面酸性含氧基团成线性关系。SDS改性活性炭吸附能力随负载量增加而增加,且主要遵循离子交换机理。通过改性之后,活性炭的比表面积对Pb2+吸附的影响相比表面官能团的影响比较小。本文研究表明对椰壳基活性炭进行表面化学改性,是提高其对铅离子吸附能力的一条有效可行的途径,且经济、实用性强。