活性炭對(duì)于低濃度有機(jī)氣體具有非常好的吸附性能，在實(shí)際工業(yè)煙氣治理中已被廣泛用于捕集二惡英、VOCs等污染物。活性炭吸附有機(jī)氣體主要受其微孔結(jié)構(gòu)影響，但活性炭活化過(guò)程中所形成的表面化學(xué)物種對(duì)氣體吸附亦起到了重要作用。

    為了深入探討活性炭表面物種的作用以及吸附質(zhì)-吸附劑之間的相互作用機(jī)制，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所采用氯苯作為二惡英的模式物，研究了活性炭上氯苯的吸附特性，并通過(guò)TPD-MS、XPS、FTIR、Raman等表征方法闡明了氯苯與活性炭表面物種的作用關(guān)系。研究結(jié)果表明由于苯環(huán)上氯原子的強(qiáng)吸電性，氯苯能夠與活性炭上的酯基官能團(tuán)以弱化學(xué)鍵的形式結(jié)合，并在脫附過(guò)程中引起活性炭上酯基向羧基官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化，同時(shí)活性炭的石墨微晶結(jié)構(gòu)也由于氯苯的吸附作用而受到破壞。

    該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（No.21177129）和國(guó)家“863”項(xiàng)目（No.2012AA062501）的資助，研究成果已發(fā)表于Chemical Engineering Journal (2014, 236, 506-512)。