O'zgartirilmagan granullangan faollashtirilgan uglerod boy gözenekli tuzilishga ega bo'lsa-da, uning sirt funktsional guruhlari bir turdagi bo'lib, og'ir metal ionlari bilan bog'lanish qobiliyati nisbatan zaifdir. Adsorbsiya qobiliyati ko'pincha jismoniy adsorbsiya bilan chegaralanadi. So'nggi yillarda kimyoviy oksidlanish, metall oksidlarini yuklash va organik ligandlarni payvandlash kabi sirtni o'zgartirish usullari orqali granüler faollashtirilgan uglerodning sirt kimyoviy xossalari sezilarli darajada optimallashtirilishi mumkin, bu og'ir metallar uchun adsorbsiya ish faoliyatini yaxshilashning samarali usulini ta'minlaydi.
Kimyoviy oksidlanish modifikatsiyasi eng ko'p qo'llaniladigan usullardan biridir. Donador faollashtirilgan uglerodni nitrat kislota va vodorod peroksid kabi oksidlovchilar bilan davolash orqali ko'p miqdorda kislorod-tarkibida funktsional guruhlarni kiritish mumkin. Bu guruhlar elektrostatik tortishish va muvofiqlashtirish reaktsiyalari orqali og'ir metal ionlari bilan birlashadi. Misol uchun, hindiston yong'og'i qobig'ining faollashtirilgan uglerodining 5 mol / L nitrat kislotasi oksidlanishidan so'ng, sirtdagi karboksil miqdori 0,5 mmol / g dan 2,3 mmol / g gacha ko'tarildi. Adsorbsiya jarayoni fizik adsorbsiya hukmronligidan kimyoviy adsorbsiya hukmronligiga o'tdi va adsorbsiyaning muvozanat vaqti 30% ga qisqardi. Bundan tashqari, oksidlanish modifikatsiyasi sirt salbiy zaryad zichligini oshirishi mumkin va ion almashinuvi orqali kationlarning selektiv adsorbsiyasini kuchaytiradi.
Metall oksidlarni yuklash granulyatsiyalangan faollashtirilgan uglerod yuzasiga yuqori afiniteye ega bo'lgan metall faol joylarni kiritish orqali materialni o'zgartiradi va shu bilan "g'ovakli tuzilish - metall uchastkasi" sinergetik adsorbsion tizimini yaratadi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, yuklangan magnit donador faollashtirilgan uglerodning sirt guruhlari u bilan ichki komplekslarni hosil qilishi mumkin, adsorbsion quvvati 126 mg / g ni tashkil qiladi, bu o'zgartirilmagan namunadan 4,2 baravar ko'pdir. Bundan tashqari, uni tashqi magnit maydon ostida tezda ajratish va tiklash mumkin. Xuddi shunday, yuklangan granulyar faol uglerodning adsorbsion qobiliyati 98 mg / g gacha oshiriladi. Bu nafaqat oksidlanish-qaytarilish joylarini ta'minlaydi, balki gidroksil guruhlari orqali kimyoviy adsorbsiya ta'sirini kuchaytiradi.
O'zgartirish uchun organik ligandlarni payvand qilish o'ziga xos xelatlash funktsiyalariga ega bo'lgan organik molekulalarni kovalent aloqalar orqali donador faollashtirilgan uglerod yuzasiga mahkamlashni va shu bilan og'ir metal ionlarining maqsadli adsorbsiyasiga erishishni o'z ichiga oladi. Misol uchun, disulfiramat bilan payvandlangan donador faollashtirilgan uglerod yuzasida oltingugurt funktsional guruhlari mavjud bo'lib, ular bilan barqaror xelatlar hosil qilishi mumkin, adsorbsion qobiliyati 210 mg / g gacha va diapazonda barqaror adsorbsiya samaradorligini saqlab turadi. Bu kuchli kislotali sharoitda an'anaviy adsorbsion materiallarning adsorbsion qobiliyatining sezilarli darajada pasayishi muammosini hal qiladi. Bundan tashqari, organik ligandlarning fazoviy sterik to'siq ta'siri,-adsorbsiya joylarida o'ziga xos bo'lmagan bog'lanishni kamaytirishi va maqsadli og'ir metallar uchun selektivlikni oshirishi mumkin.
Shu bilan birga, sirtni o'zgartirish ham qiyinchiliklarga duch keladi: haddan tashqari oksidlanish gözenek strukturasining qulashiga olib kelishi mumkin, natijada o'ziga xos sirt maydoni kamayadi; metall oksidlarining haddan tashqari yuklanishi aglomeratsiyaga olib kelishi mumkin, samarali faol joylarni kamaytiradi; organik ligandlarning payvandlanish tezligi sirt gidroksil guruhlari soni bilan chegaralanadi va uzoq muddatli foydalanishda-erib ketishi ham mumkin. Kelajakdagi tadqiqotlar modifikatsiya jarayoni parametrlarini optimallashtirish, "ko'p funktsiyali sinergik modifikatsiya" strategiyalarini ishlab chiqish va zichlik funktsional nazariyasi hisoblarini birlashtirib, sirt funktsional guruhlari va og'ir metallar ionlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir mexanizmini ochib berishga, og'ir metallarning samarali adsorbsion materiallarini loyihalash uchun nazariy yordam berishga qaratilishi kerak.