《吸附特性》课件

吸附特性欢迎参加《吸附特性》专题讲座在这个课程中，我们将深入探讨吸附现象的基本原理、影响因素以及在工业和环境保护中的广泛应用通过理解吸附的物理化学本质，我们能够更好地利用这一自然现象解决实际问题，从水处理到气体净化，从催化反应到材料分离吸附作为一种界面现象，在现代工业和环境技术中扮演着极其重要的角色本课程将系统地介绍吸附的基本概念、吸附剂的选择与表征、吸附过程的设计优化以及再生技术等方面的知识，帮助大家全面掌握吸附技术的理论基础和实际应用目录第一至三章基础理论吸附概述、定义与历史、工业应用、基本原理、吸附力本质、物理与化学吸附、吸附等温线理论、影响吸附的各种因素第四至六章吸附动力学与吸附剂吸附动力学、吸附速率与平衡、各种扩散机制、动力学模型、常见吸附剂种类、吸附剂表征方法第七至九章工程应用吸附过程设计、固定床与流动床、吸附塔设计、breakthrough曲线、吸附剂再生技术、环境保护应用第一章吸附概述1吸附的定义与本质2历史发展吸附是指分子、原子或离子从从古埃及人使用木炭过滤水，气相或液相向固体表面富集的到现代工业中的精密分离技术过程，是一种界面现象这种，吸附技术经历了数千年的发富集导致界面处的浓度高于体展与革新相3研究意义吸附技术在工业分离、环境保护、催化反应、药物传递等领域具有重要应用，是解决能源、环境等全球性问题的关键技术之一吸附的定义科学定义吸附系统组成与其他界面现象的区别吸附是指气体或液体中的分子、原子一个完整的吸附系统包括吸附质（吸附与吸收的主要区别在于吸附是或离子在固体表面富集的现象当分被吸附的物质）、吸附剂（提供吸附表面现象，只发生在界面上；而吸收子接触固体表面时，由于表面原子未表面的物质）以及吸附介质（气相或是体积现象，物质进入到吸收剂内部饱和的化学键和分子间作用力，使分液相环境）这三者共同构成了吸附吸附也不同于表面张力和润湿等其子被束缚在表面，形成浓度高于体相过程的基本要素他界面现象的表面层吸附的历史1古代应用（公元前1500年）古埃及人使用木炭净化水和药物，这是最早记录的吸附应用古代印度也有使用沙子和木炭过滤水的记载，表明人类很早就开始利用吸附原理解决实际问题2科学研究开端（18世纪）1773年，瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒首次发现木炭能吸附气体1777年，意大利物理学家菲利切·方塔纳记录了木炭对气体的吸附能力这些发现标志着吸附研究的科学开端3理论发展时期（19-20世纪）1909年，兰格缪尔提出单分子层吸附理论1938年，布鲁纳尔、埃米特和泰勒提出BET理论解释多分子层吸附这些理论奠定了现代吸附科学的基础，促进了吸附技术的快速发展4现代应用扩展（21世纪）新型纳米吸附材料、MOF材料、石墨烯基吸附剂等的出现，极大拓展了吸附技术的应用范围吸附在环境污染治理、气体储存、精细化工等领域的应用不断深入吸附在工业中的应用分离与纯化催化反应环境保护干燥与脱水吸附技术广泛应用于气体和液体混吸附是非均相催化反应的关键步骤活性炭吸附技术用于工业废水处理硅胶、分子筛等吸附剂广泛用于工合物的分离与纯化压力摆动吸附反应物首先吸附在催化剂表面，，去除有机污染物、重金属离子等业气体和液体的干燥天然气管道（PSA）用于氢气、氧气等工业然后发生化学反应，最后产物从表工业尾气净化装置利用分子筛、输送前需要使用吸附剂脱水，以防气体的分离液相色谱利用吸附原面脱附石油炼制、合成氨、硫酸活性氧化铝等吸附剂去除SO₂、止管道结冰和腐蚀电子工业中的理实现复杂混合物的分离和纯化，生产等工业过程都依赖于吸附催化NOx等有害气体VOCs治理也超纯气体制备也需要精密的吸附干特别是在制药和精细化工领域反应大量采用吸附技术燥过程第二章吸附的基本原理界面现象分子间作用力吸附作为一种界面现象，其本质是固体包括范德华力、静电力、氢键等这些表面未被饱和的化学键和表面能共同作力的强弱和性质决定了吸附的类型（物1用的结果固体表面原子的特殊排列导理吸附或化学吸附）和强度不同的吸2致表面能较高，倾向于与其他分子相互附质-吸附剂组合表现出不同的分子间作作用以降低表面能用特性能量转换吸附平衡吸附过程通常伴随着能量释放（放热）吸附达到平衡时，吸附速率等于脱附速4这种能量变化反映了吸附前后系统熵率平衡状态可以用各种吸附等温式来3的变化，是理解吸附热力学的关键吸描述，如Langmuir方程、附热的大小可作为判断吸附类型的指标Freundlich方程和BET方程等，这些之一是吸附设计计算的基础吸附力的本质范德华力静电相互作用化学键作用氢键包括色散力、诱导偶极力和包括离子-离子相互作用、离共价键和配位键是化学吸附形成于氢原子与电负性强的偶极-偶极力色散力（子-偶极相互作用等当吸附的主要力量共价键形成需原子（如O、N、F）之间的London力）源于电子云瞬剂表面带电荷或吸附质为离要电子共享，配位键则通过特殊相互作用氢键强度约时不对称分布，存在于所有子时，这种力尤为重要静孤对电子提供形成这些键10-40kJ/mol，介于范德分子间偶极力则与分子的电力强度可达40-的强度通常为200-华力和化学键之间在水分永久偶极矩有关，对极性分400kJ/mol，显著强于范800kJ/mol，远强于物理子与吸附剂表面的相互作用子尤为重要范德华力通常德华力，在离子交换吸附中吸附力，导致化学吸附更为中，氢键起着关键作用较弱，约

0.1-10kJ/mol起主导作用牢固物理吸附与化学吸附特征物理吸附化学吸附作用力本质范德华力、氢键等分子化学键（共价键、配位间力键等）吸附热较小（5-40kJ/mol）较大（40-800kJ/mol）吸附速率快速，活化能低可能较慢，通常有活化能垒选择性较低较高可逆性容易脱附，高度可逆脱附困难，部分不可逆温度影响温度升高，吸附量减少温度适当升高，吸附量可能增加吸附层可形成多分子层仅形成单分子层吸附等温线定义与意义吸附等温线描述在恒定温度下，吸附质在吸附剂上的平衡吸附量与其在流体相中的平衡浓度（或分压）之间的关系它是表征吸附性能的基本工具，提供了吸附过程设计和优化的重要数据基础常见类型根据IUPAC分类，吸附等温线可分为六种基本类型I型（Langmuir型）适合于微孔吸附；II型适合于非多孔或大孔吸附剂；III型适合于弱吸附系统；IV型和V型含有毛细管凝聚现象；VI型表示台阶状多层吸附测定方法静态平衡法是最常用的等温线测定方法，通过一系列不同初始浓度的溶液与一定量吸附剂接触达到平衡，测量平衡时的浓度变化气相吸附等温线通常采用体积法或重量法测定理论模型多种数学模型用于描述吸附等温线，包括Langmuir模型（单分子层吸附）、Freundlich模型（非均匀表面吸附）、BET模型（多分子层吸附）以及Dubinin-Radushkevich模型（微孔填充理论）等吸附等温式Langmuir理论假设数学表达式应用范围与局限性Langmuir模型基于以下假设

①吸附剂Langmuir等温式可表示为q=Langmuir模型适用于描述单分子层吸附表面均匀，所有吸附位能量相等；

②每个qmKC/1+KC，其中q为平衡吸附量，、表面均匀的吸附系统，如某些气体在金吸附位只能吸附一个分子；

③吸附分子间qm为单分子层最大吸附量，K为属表面的化学吸附但在多孔吸附剂、表无相互作用；

④吸附达到动态平衡，即吸Langmuir常数反映吸附亲和力，C为平面能量异质性强、分子间相互作用显著或附速率等于脱附速率这些假设使衡浓度线性化处理后可得C/q=存在多分子层吸附的情况下，LangmuirLangmuir模型成为最简单且应用最广泛1/qmK+C/qm，通过实验数据绘制模型可能偏离实际情况，需要采用其他更的吸附理论模型之一C/q对C的直线可确定参数qm和K复杂的模型吸附等温式Freundlich实验经验方程1无理论基础的经验公式表面能量分布2适用于表面非均匀的吸附剂广泛应用性3适用于液相吸附，特别是低浓度范围数学表达式4q=KCᵏ或线性形式log q=log K+n logCFreundlich等温式是一个完全基于实验观察的经验方程，没有明确的理论基础它特别适合描述表面能量不均匀的吸附剂，如活性炭在这种吸附剂上，不同吸附位具有不同的吸附能力，导致非均匀吸附方程中，K值反映吸附容量，n值反映吸附强度，通常n1当n=1时，吸附等温线为直线，表示分配系数不变；n越小，等温线弯曲程度越大，表示高浓度下吸附变得困难Freundlich方程在低浓度范围内通常表现良好，但在高浓度区域可能偏离实际多分子层吸附理论BETBET理论（Brunauer-Emmett-Teller理论）于1938年提出，是对Langmuir单分子层吸附理论的重要扩展，首次成功解释了多分子层吸附现象该理论假设

①气体分子可以在固体表面形成无限多层；

②各层吸附遵循Langmuir方程；

③第一层吸附热与其它层不同，但从第二层开始，所有层的吸附热等于液化热BET方程表示为P/[VP₀-P]=1/VmC+C-1P/VmCP₀，其中P为平衡压力，P₀为饱和蒸气压，V为吸附气体体积，Vm为单分子层吸附气体体积，C为与吸附热相关的常数BET方程广泛应用于多孔材料的比表面积测定，特别是通过氮气在77K下的物理吸附，成为材料表征的标准方法第三章影响吸附的因素压力/浓度温度气相吸附中，压力增加，吸附量增加；液相物理吸附为放热过程，温度升高导致吸附量吸附中，浓度增加，吸附量增加这是设计2减少；化学吸附可能需要活化能，温度升高吸附过程的基本考虑因素可能促进吸附温度是调控吸附过程的重要1参数吸附剂性质比表面积、孔结构、表面化学性质等影响吸3附容量和选择性不同吸附剂对不同吸附质的吸附能力差异显著溶液特性5吸附质特性pH值、离子强度、共存物质等影响吸附过程特别是对电荷敏感的吸附系统，pH值4分子大小、极性、官能团、溶解度等特性影的影响尤为显著响吸附行为这些特性决定了吸附质与吸附剂表面的亲和力温度对吸附的影响温度°C物理吸附量mg/g化学吸附量mg/g温度对吸附过程的影响主要体现在两个方面热力学和动力学从热力学角度看，物理吸附通常是放热过程（ΔH0），根据勒沙特列原理，温度升高会使吸附平衡向脱附方向移动，导致平衡吸附量减少这就是为什么低温有利于物理吸附化学吸附则可能表现出不同行为化学吸附通常需要一定的活化能，温度升高可以提供这种活化能，促进化学吸附的进行因此化学吸附量随温度升高可能先增加后减少，呈现出一个最佳温度从动力学角度看，温度升高会增加分子热运动能量，加快分子扩散速率，有利于吸附达到平衡压力对吸附的影响气相吸附中的压力效应压力摆动吸附技术超临界条件下的吸附在气相吸附中，压力是决定吸附量的关键压力摆动吸附PSA是利用压力变化控制超临界流体（如超临界CO₂）吸附具有因素根据亨利定律，在低压区域，吸附吸附-脱附过程的重要工业技术在高压下独特特性在接近临界点时，少量压力变量几乎与压力成正比随着压力增加，吸进行吸附，低压下进行解吸，实现吸附剂化会导致吸附量的显著变化，这种高灵敏附量增长速率逐渐降低，最终趋于饱和，的再生和吸附质的回收此技术广泛应用度使其成为精细分离的理想选择超临界形成典型的Langmuir型等温线这是因于气体分离，如制氧、制氢、天然气净化流体吸附兼具气相和液相吸附的优点，扩为表面活性位逐渐被占满，可用吸附位减等PSA设备通常由多个吸附塔组成，通散快且溶解能力强，在食品、医药等领域少过切换实现连续操作有特殊应用值对吸附的影响pHpH值金属离子吸附量mg/g有机物吸附量mg/gpH值对吸附过程的影响主要通过三种机制改变吸附剂表面电荷、改变吸附质的离子化状态以及影响溶液中的竞争离子浓度对于含有羧基、羟基等官能团的吸附剂，pH值决定了这些基团的质子化/去质子化状态，从而影响表面电荷金属离子通常在较高pH值下吸附量增加，因为吸附剂表面在高pH下带负电荷，对正离子有较强的静电吸引力但pH过高可能导致金属离子沉淀有机污染物（如酚类）在低pH下吸附量较大，因为分子形式比离子形式更易被疏水性吸附剂吸附pH还会影响溶液中H⁺和OH⁻浓度，这些离子可能与目标吸附质竞争吸附位吸附质的性质对吸附的影响分子大小与结构分子大小影响吸附质进入吸附剂孔隙的能力当吸附质分子尺寸大于孔径时，会产生分子筛效应，阻碍吸附分子的形状与结构也很重要，平面分子比球形分子更容易进入狭缝状孔隙芳香族化合物比脂肪族化合物通常具有更强的吸附能力，这与π电子结构有关极性与官能团极性吸附质倾向于被极性吸附剂（如硅胶）吸附，非极性吸附质则倾向于被非极性吸附剂（如活性炭）吸附，这体现了相似相溶原则含氧官能团（羧基、羟基、酮基等）和含氮官能团（氨基、硝基等）能通过氢键、配位键等增强吸附溶解度与疏水性溶解度是影响液相吸附的关键因素根据热力学原理，吸附质在溶剂中的溶解度越低，其从溶液转移到吸附剂表面的趋势越强这也解释了为什么疏水性有机物在水溶液中易被活性炭吸附例如，链长增加的烷烃系列，水溶解度降低，吸附能力增强电荷特性带电吸附质的电荷符号和大小影响其与吸附剂表面的静电相互作用例如，阳离子交换树脂对阳离子有高亲和力，阴离子交换树脂则对阴离子亲和力高离子半径和水合半径也会影响离子交换容量和选择性吸附剂的性质对吸附的影响比表面积孔结构表面化学性质结构稳定性比表面积是决定吸附容量的孔径大小和分布直接影响吸表面官能团决定吸附剂的亲在实际应用中，吸附剂需要最基本因素比表面积越大附剂的选择性和动力学性能水/疏水性和电荷特性含氧具备良好的机械强度、热稳，提供的可用吸附位越多，根据IUPAC分类，孔径小官能团（如羧基、羟基、酚定性和化学稳定性这些特吸附容量通常越高活性炭于2nm为微孔，2-50nm为基等）增加吸附剂的亲水性性影响吸附剂在高温、高压的比表面积可达500-介孔，大于50nm为大孔和酸性；碱性氮基团增加表、酸碱环境中的使用寿命和1500m²/g，这是其成为优微孔提供大部分吸附表面积面碱性这些性质影响吸附再生性能例如，分子筛在良吸附剂的主要原因比表，适合小分子吸附；介孔和剂对不同类型吸附质的选择高温下结构稳定，适合高温面积的测定通常采用BET法大孔则有助于扩散传质，提性和吸附机制气体分离；而某些树脂在强，通过N₂在77K的物理吸高吸附速率酸环境中可能降解附来进行共存物质对吸附的影响竞争吸附多组分系统中最普遍的现象是吸附位竞争当多种吸附质分子对相同吸附位有亲和力时，它们会相互竞争有限的表面位点通常亲和力强的吸附质会优先占据吸附位，甚至可能置换出已吸附的亲和力较弱的分子这种竞争性吸附导致单组分系统中的吸附容量在多组分系统中降低协同效应某些情况下，共存物质可能增强目标物质的吸附这种协同效应可能源于共存物质改变了溶液特性（如表面张力）、形成了新的吸附位，或者与目标物质形成了更易吸附的复合物例如，某些表面活性剂的存在可以增强疏水性有机污染物在矿物表面的吸附盐效应溶液中离子强度的影响称为盐效应高盐浓度可能产生盐析现象，降低有机物溶解度，增强其吸附；或通过压缩电双层减弱静电排斥，增强吸附但盐离子也可能与目标吸附质竞争吸附位，尤其是在离子交换过程中，或者通过与目标物形成络合物阻碍吸附有机物干扰自然水体中的腐殖质、蛋白质等天然有机物NOM对环境污染物吸附有显著影响NOM不仅与污染物竞争吸附位，还可能堵塞吸附剂孔道，降低有效表面积另一方面，NOM也可能作为桥梁，通过形成三元复合物促进某些污染物吸附，这种机制在重金属吸附中尤为常见第四章吸附动力学外部传质内部扩散1吸附质从主体相扩散到吸附剂表面的过程吸附质在吸附剂孔隙内的扩散传递2表面扩散表面吸附43吸附质在表面吸附状态下的迁移吸附质在活性位上的实际吸附过程吸附动力学研究吸附过程的速率及其影响因素，对于吸附设备设计和操作优化至关重要完整的吸附过程通常包括四个连续步骤外部传质、内部扩散、表面吸附和表面扩散其中任何一步都可能成为速率控制步骤，影响整体吸附速率吸附动力学模型通常分为反应动力学模型和扩散动力学模型两类反应模型如假一级方程、假二级方程主要描述吸附位占据过程，而扩散模型如颗粒内扩散模型、液膜扩散模型则侧重描述传质阻力实际应用中，多数吸附过程由扩散控制，尤其是大分子的吸附往往受内部扩散限制吸附速率定义与表征1吸附速率表示单位时间内单位质量吸附剂上吸附量的变化影响因素2温度、浓度、pH、搅拌速度、吸附剂粒径和孔隙结构实验测定3间隔取样分析残留浓度，绘制吸附量-时间曲线吸附速率反映了吸附过程的快慢，直接影响吸附设备的规模和效率较快的吸附速率意味着需要较短的停留时间和较小的设备体积，从而降低投资成本吸附速率通常随时间变化，初期较快，随后减缓直至达到平衡影响吸附速率的因素很多温度升高通常加快吸附速率；吸附质初始浓度增大，提供更大的浓度驱动力，加快吸附；吸附剂粒径减小，缩短扩散路径，提高速率；溶液pH值影响表面电荷和吸附质形态，进而影响吸附速率；搅拌增强可减少液膜阻力，提高外部传质速率在工业应用中，需要权衡吸附速率和其他因素（如压降、吸附容量）来优化设计吸附平衡平衡定义平衡时间热力学关系吸附平衡是指吸附质分子从主体相向吸不同吸附系统达到平衡所需的时间差异从热力学角度看，吸附平衡常数K与吸附剂表面的吸附速率与从吸附剂表面返很大，从几分钟到几天不等小分子气附过程的吉布斯自由能变化ΔG、焓变回主体相的脱附速率相等的状态此时体吸附可能在几分钟内达到平衡；而大ΔH和熵变ΔS相关ΔG=-RT lnK，吸附质在吸附剂上的浓度不再随时间分子有机物在多孔吸附剂上的吸附可能=ΔH-TΔS通过在不同温度下测定K变化，系统达到一个动态平衡吸附平需要数小时甚至数天平衡时间是设计值，可以计算出ΔH和ΔS，为理解吸附衡是吸附过程设计计算的基础吸附塔停留时间的重要参考依据机理提供重要信息外部扩散液膜扩散控制因素速率表达式外部扩散指吸附质从主体流体相穿过吸附剂周外部扩散速率受流体动力学条件影响显著流外部扩散控制的吸附速率通常表示为dq/dt围的流体边界层（液膜或气膜）到达吸附剂外体流速增加、搅拌强度增强均可减薄边界层厚=kf aC-Cs，其中kf为外部传质系数，a为表面的过程这一扩散过程受浓度梯度驱动，度，降低传质阻力，加快外部扩散此外，吸吸附剂比表面积，C为主体相浓度，Cs为吸附通常可用菲克第一定律描述J=-DdC/dx附质扩散系数、溶液粘度、温度、吸附剂颗粒剂表面浓度kf与雷诺数、施密特数等无量纲，其中J为扩散通量，D为扩散系数，dC/dx尺寸等也影响外部扩散速率数相关，可通过经验公式计算为浓度梯度内部扩散孔扩散机制数学描述参数影响内部扩散是指吸附质在吸附剂内部孔道内部扩散通常用菲克第二定律描述内部扩散受多种因素影响吸附剂孔结中的传输过程，是多孔吸附剂吸附过程∂C/∂t=D∂²C/∂r²，其中D为有效扩构（孔径分布、孔隙率、孔道弯曲度）中的关键步骤内部扩散主要包括三种散系数，包含了多种扩散机制的综合效直接决定扩散路径和阻力；吸附质分子机制分子扩散、努森扩散和表面扩散果在球形颗粒中，考虑到径向扩散，大小与孔径的匹配程度影响扩散受阻程分子扩散发生在孔径远大于分子平均方程变为∂C/∂t=D[∂²C/∂r²+度；温度升高增加分子热运动能量，加自由程的大孔中；努森扩散发生在孔径2/r∂C/∂r]求解这些微分方程需要快扩散；浓度梯度增大提供更强扩散驱与分子平均自由程相当的介孔中；表面设定适当的初始条件和边界条件动力；强吸附作用可能降低表面扩散速扩散则是已吸附分子沿孔壁迁移率表面扩散机理定义1分子在表面能量场中的跳跃运动，需要克服位点间势吸附质分子在吸附状态下沿固体表面迁移的过程2垒4影响因素特点3表面覆盖度、吸附热、温度、表面均匀性比孔扩散更快，在高覆盖度和微孔材料中尤为重要表面扩散是多孔吸附剂吸附过程中一种重要但常被忽视的传质机制与气相或液相扩散不同，表面扩散的分子已处于吸附状态，但仍保留一定移动能力，能够从一个吸附位跳跃到相邻位点这种迁移过程通常遵循活化跳跃机制，其扩散系数可表示为Ds=D₀exp-Ea/RT，其中Ea为表面扩散活化能表面扩散在微孔吸附剂中尤为重要，因为微孔中分子间距离接近孔径，气相扩散受到严重限制在高表面覆盖度条件下，表面扩散贡献更显著温度升高会增加表面扩散系数，但同时减少吸附量；吸附热越大，表面扩散活化能越高，扩散越困难表面扩散系数通常通过ZLC法Zero LengthColumn或穿透曲线分析等实验方法间接测定吸附动力学模型模型名称数学表达式适用范围局限性假一级方程dq/dt=k₁qe-qt低浓度吸附初期仅适用于吸附初期假二级方程dq/dt=化学吸附过程忽略扩散阻力k₂qe-qt²Elovich方程dq/dt=非均质表面无明确平衡概念αexp-βqt颗粒内扩散qt=kid t^1/2扩散控制过程多重线性段难解+C释双扩散模型复合方程液膜+内扩散控制参数过多，求解复杂均相表面扩散偏微分方程表面扩散控制求解复杂收缩核心模型复合方程球形颗粒吸附假设条件严格第五章吸附剂吸附剂是具有大比表面积和发达孔结构的多孔固体材料，能够在其表面富集气体或液体中的特定物质理想吸附剂应具备高比表面积、适宜的孔结构、良好的选择性、高吸附容量、快速吸附动力学、优良的机械强度和热稳定性、易再生性以及合理的成本常见吸附剂包括活性炭（大比表面积，适合有机物吸附）、分子筛（均一孔道，高选择性）、硅胶（亲水性，用于干燥）、活性氧化铝（两性，用于气体干燥和废水处理）、粘土矿物（天然吸附剂，具有离子交换能力）、树脂（合成高分子，可设计特定官能团）以及新型纳米材料如MOF、COF、石墨烯基材料等不同吸附剂适用于不同应用场景，选择合适的吸附剂是吸附过程设计的首要任务活性炭结构特性种类与制备应用领域活性炭是由含碳原料经活化制备的高度多孔根据形态可分为粉状活性炭PAC、颗粒活活性炭是使用最广泛的吸附剂之一在水处碳质吸附剂，具有极高的比表面积（500-性炭GAC、纤维活性炭ACF等原料理领域用于去除有机污染物、异味、色素、2500m²/g）和复杂的孔隙结构其孔结来源广泛，包括煤、木材、椰壳、果核等重金属等；在气体净化中用于VOCs处理、构包括微孔（2nm，提供主要吸附面积）制备工艺主要包括物理活化法（高温下用空气净化、气体分离；在食品工业中用于脱、介孔（2-50nm，促进传质）和大孔（CO₂或水蒸气活化）和化学活化法（用色、脱臭；在制药领域用于药物提纯；在催50nm，提供通道）活性炭表面含有各ZnCl₂、H₃PO₄、KOH等活化剂）化领域用作催化剂载体活性炭还在超级电种含氧官能团，如羧基、羟基、酚基等，影不同原料和工艺制备的活性炭性能各异，可容器、储能材料等新兴领域显示出应用潜力响其表面化学性质针对不同应用进行优化。