(一)高吸附性能活性炭的研发
为满足日益增长的对 吸附材料的需求,科研人员致力于研发具有吸附容量和选择性的活性炭。通过调控活性炭的孔隙结构,如准确控制微孔、介孔和大孔的比例,使其能适配不同吸附质的分子尺寸和性质。例如,在处理挥发性有机化合物(VOCs)时,设计富含介孔的活性炭,可提高对大分子 VOCs 的吸附效率;对于重金属离子的去除,通过在活性炭表面引入特定的官能团,增强对重金属离子的化学吸附作用,显著提升吸附容量和吸附选择性。一些新型活性炭对特定污染物的吸附容量相较于传统活性炭提高了数倍,极大地提升了活性炭在环境治理领域的应用效果。
(二)多功能活性炭的开发
除了基本的吸附功能,多功能活性炭的开发成为新趋势。将催化活性组分负载到活性炭表面,制备出具有吸附 - 催化双重功能的活性炭。在处理有机废水时,这类活性炭不仅能吸附有机污染物,还能在其表面催化分解污染物,实现污染物的深度清理。在光催化领域,将活性炭与光催化剂复合,利用活性炭良好的吸附性能富集污染物,同时借助光催化剂在光照下产生的强氧化性自由基降解污染物,协同提升光催化反应效率。此外,还有具备抑菌、除臭等多种功能的活性炭被开发出来,拓展了活性炭在医疗卫生、室内环境等领域的应用范围。