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粉煤灰中含有大量性能較穩定的二氧化矽、氧化鋁等成分，導緻其應用範圍和應用效果受到限制。實際中，常需要對粉煤灰進行表面改性或結構改性，增強其活性，實現高附加值綜合利用。

粉煤灰比較常用的改性方法有物理法和化學法，其中：

• 物理法：機械研磨改性、微波改性、超聲波改性、高溫熱改性、金屬化表面改性等；
• 化學法：火法改性、水熱法改性、酸改性、堿改性、鹽改性、氧化鈣改性、偶聯劑改性、陽離子改性等。

1、機械研磨改性

機械研磨改性是利用施加的機械能直接破壞粉煤灰的結構，來增強其吸附活性，尤其通過成型吸附劑的制備便可以克服磨細粉煤灰顆粒松散、難以工業化利用的缺點，使其在吸附領域的應用更加廣泛。

2、微波改性

微波不僅能通過熱能與動能的轉換破壞粉煤灰的Si—Al網絡結構，而且還通過震蕩作用提高粉煤灰的孔隙率和比表面積，使得粉煤灰的物理和化學吸附性能大大提高，在水處理中廣泛應用。

另外，微波對化學改性的輔助作用使得改性粉煤灰的吸附效能進一步增強。

3、超聲波改性

超聲波改性是通過機械破碎作用破壞粉煤灰的玻璃體結構，提高粉煤灰的吸附能力。

4、高溫熱改性

高溫熱改性是利用高溫直接破壞粉煤灰的玻璃網絡結構，使粉煤灰顆粒疏松多孔，活性點暴露，從而增強粉煤灰的物理和化學吸附能力。

但過高的溫度則會降低粉煤灰的吸附活性，在實際高溫熱改性利用中，必須掌握好粉煤灰的改性溫度。

5、金屬化表面改性

金屬化表面改性是通過在粉煤灰表面鍍覆金屬薄膜（如鐵膜、鎳膜等）來達到改變粉煤灰導電導磁性能的目的，從而增強粉煤灰的吸波性能和射線反射能力。

金屬化改性粉煤灰作為一種良好的電磁吸波材料和電磁屏蔽材料被廣泛利用在民用和軍事等領域中。

6、火法改性

火法改性是将粉煤灰與助熔劑（Na2CO3）按一定比例混合，在800～900℃的高溫下熔融，使粉煤灰分解，然後與結晶劑（NaOH溶液）進行系列化學反應後，制得改性粉煤灰。

火法改性使粉煤灰孔隙率提高，比表面積增大，且Si、Al活性點釋放充足，化學吸附能力增強，在吸附利用中取得良好的效果。

7、水熱法改性

水熱法改性時，粉煤灰的矽酸鹽網絡被破壞，Si、Al、Fe等活性點得到釋放，從而吸附能力得到很大提高，對含重金屬離子廢水的處理效果顯著。

8、酸改性

酸改性時，光滑緻密的原狀粉煤灰顆粒表面變得粗糙多孔，比表面積增大，物理吸附能力增強。

同時，酸改性時的粉煤灰還溶出大量的離子和溶膠成分，在吸附處理中起到絮凝沉降或混凝吸附架橋作用，從而提高了粉煤灰的絮凝混凝能力。

其中，以酸改性為主的複合改性方法是粉煤灰酸改性研究的熱點。

9、堿改性

堿改性時，粉煤灰顆粒表面的堅硬外殼破壞而呈現松散裂解形貌，從而比表面積增大，物理吸附能力增強。

同時，粉煤灰玻璃體表面可溶性物質能與堿性氧化物反應生成膠凝物質，使得粉煤灰的絮凝沉澱能力得以提高。

含堿改性的複合改性方法也是粉煤灰堿改性研究的熱點。

10、鹽改性

鹽改性法通過在粉煤灰空隙均勻分布的鹽改性劑陽離子，如Al3 、Fe2 、Na 、Ca2 等，與溶液污染物中的陽離子相互交換，生成相應氧化物（兩性或單性）或可沉澱物質（或Fe2 被氧化成Fe3 使得懸浮膠粒脫穩，被粉煤灰表面吸附）。

鹽改性法不僅可以改善粉煤灰的吸附能力，而且具有較強的通用性，在廢水處理中廣泛應用。

此外，将鹽改性法與其他改性方法複合還可以彌補單一鹽改性工藝的不足。

11、氧化鈣改性

氧化鈣改性時，通過氧化鈣的放熱反應破壞粉煤灰的玻璃網絡結構，可提高粉煤灰的物理和化學吸附能力。

尤其将氧化鈣改性與火法改性相複合更能顯著提高粉煤灰的吸附效能，并已實際應用在垃圾滲濾液的氨氮處理中。

12、偶聯劑改性

粉煤灰通過偶聯劑表面改性，可改善與有機材料之間的相容性，與聚氯乙烯、酚醛樹脂、聚乙烯等樹脂混合塑煉，得到填充複合材料。

近年來，市場上已開發了鋁酸酯、钛酸酯、矽烷以及锆酸酯等多種偶聯劑，其中鋁酸酯和矽烷偶聯劑具有合成簡單、性能優良、成本低廉等特點。

13、陽離子改性

陽離子改性目的是增強粉煤灰對廢水及有毒重金屬離子的吸附和去除性能。陽離子改性劑主要有鈉型、鈣型、鉀型、鐵型等。

目前，陽離子表面活性劑改性粉煤灰已實際應用在各類廢水處理中。

不同的改性方法決定了粉煤灰将具有不同的改性效果和應用領域。實際生産中，綜合考慮應用目的、工藝、價格和環保等因素，并根據表面改性劑的結構、性質和作用機理，有針對性的選擇改性方法很有必要。

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