活性炭單層硅烷化用于多相污染物去除→季延正（張友法）

活性炭孔隙中存在-OH，由于氫鍵作用對H2O具有高親和力，H2O分子會與水中目標(biāo)物發(fā)生競爭吸附，導(dǎo)致性能顯著降低。

難點問題:維持吸附容量的同時，如何提高活性碳的疏水性能

舊解決方案:

1.表面沉積疏水涂層（聚二甲基硅氧烷氣相熱沉積）→極易堵塞孔道

2.表面疏水顆粒涂覆（超疏水納米顆粒物理涂覆）→疏水殼層易剝落

3.去除表面親水基團（采用高溫?zé)崽幚砘蛭⒉ㄌ幚恚諝庵袠O易被氧化，輸水效果有限

目前方法:

顆?；钚蕴俊湃肴缺柰榈恼和槿芤褐谐曇欢螘r間→疏水化

注意:制備過程要嚴(yán)格控制水的存在，不然容易形成PDMS鏈?zhǔn)箍椎雷枞?/p>

優(yōu)點:利用活性炭表面-OH，與氯硅烷的取代反應(yīng)，接枝單層疏水硅烷鏈。（消耗親水性-OH同時共價鍵合疏水硅烷鏈）

接觸角結(jié)果顯示:接枝硅烷鏈，顯著提高了活性炭疏水性

BET測試表明較短的硅烷鏈并未對比表面積造成影響，吸附容量得以保留。

Si和Cl元素證明接枝成功，紅外與XPS也給出了一致的結(jié)論。

吸濕增重，水蒸氣吸附和穿透曲線定量表征了改性前后對水汽的抵御性能。

水下浸泡試驗展示了宏觀疏水性。

借助X-CT研究水的浸潤過程

多相有機物去除（甲苯吸附）

一方面，接枝硅烷鏈后疏水性提升，降低了水的親和力，提升了對于甲苯吸附容量；另一方面，0.56nm處孔隙分布增加，對應(yīng)于甲苯分子動力學(xué)半徑，進一步增加了吸附量。

液相有機物去除（乳液吸附）

通過動態(tài)粒徑分析（DLS）與體式顯微鏡觀察，活性炭由于接枝親油性硅烷鏈，能快速捕獲并吸附水中乳化油。

利用化學(xué)需氧量（COD）值，間接定量表征了乳液去除率（6分鐘可由3000降到0）

多相有機物去除（綠藻及藻毒素吸附）

疏水活性炭可高效去除:有害藻類（小球藻）及藻毒素（AOM）

吸附機理:靜電相互作用+范德華作用