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碳-氧外表基團在炭黑粒子外表上，生成的含氧基團是最重要的表而基團，它影響著炭黑的理化性能，如濕潤性、催化活性以及電化學性能。這些含氧基團分為酸性氧化物、堿性氧化物和中性氧化物二類。當碳與氧在溫度達400°C時處理或者在室溫碳與氧化溶液觸摸，則生成酸性氧化物。這些外表基團的熱穩定性較差，在300-800T的情性氣氛中或其 空條件下熱處理時便會分解，分出二氧化碳和水蒸氣這些酸性外表基團主要為段基、酚羥基、醍基、內酯基或一氧化碳凝聚層，酸性主要來源于氧基。炭黑在氧氣中表而成為極性。
當炭黑在1000°C的情性氣氛或其空中熱處理時，開釋岀所有外表復合物，之后冷卻至室溫，并與氧氣觸摸，此刻產生堿性外表氧化物。 加坦和威斯認為其堿性氧化物為毗喃酮型結構， 它們是些弱堿，能生成鹽類，生成的鹽可水解。里文的研討證實，在酸存在下氧化處理過的炭黑外表上存在著陽離子外表點。闡明炭黑外表的鍵合氧可產生正電荷，當然也不排除存在碳-氧鍵，如酯氧鍵合的可能，這部分氧在功能也可能參與生成石墨層上的堿性基團。
中性外表氧化物是由產在碳外表上的不飽和區（烯類）X寸氧的不可逆吸附而形成的。氧原了組成-c-C--O-0-C鍵，在真空熱處理時。分解成CO中性外表氧化物比酸性外表氧化物更為穩定。
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