Kuigi modifitseerimata granuleeritud aktiivsöel on rikas poorstruktuur, on selle pinna funktsionaalsed rühmad ühte tüüpi ja selle sidumisvõime raskmetalliioonidega on suhteliselt nõrk. Adsorptsioonivõimet piirab sageli füüsiline adsorptsioon. Viimastel aastatel on pinna modifitseerimise tehnikate, nagu keemiline oksüdatsioon, metallioksiidide laadimine ja orgaaniliste ligandide pookimine, abil granuleeritud aktiivsöe pinna keemilisi omadusi oluliselt optimeeritud, mis on tõhus viis raskmetallide adsorptsioonivõime parandamiseks.
Keemiline oksüdatsiooni modifitseerimine on üks kõige sagedamini kasutatavaid meetodeid. Granuleeritud aktiivsöe töötlemisel oksüdeerijatega, nagu lämmastikhape ja vesinikperoksiid, saab sisse viia suure hulga hapnikku{1}}sisaldavaid funktsionaalrühmi. Need rühmad ühinevad raskmetalliioonidega elektrostaatilise külgetõmbe- ja koordinatsioonireaktsioonide kaudu. Näiteks pärast kookospähkli koorega aktiivsöe 5 mol/l lämmastikhappega oksüdeerimist tõusis pinna karboksüülisisaldus 0,5 mmol/g-lt 2,3 mmol/g-ni. Adsorptsiooniprotsess nihkus füüsilise adsorptsiooni domineerimiselt keemilise adsorptsiooni domineerimisele ja adsorptsiooni tasakaalu aeg lühenes 30%. Lisaks võib oksüdatsiooni modifitseerimine suurendada ka pinna negatiivse laengu tihedust ja ioonivahetuse kaudu suurendada katioonide selektiivset adsorptsiooni.
Metalloksiidide laadimine muudab materjali, viies granuleeritud aktiivsöe pinnale suure afiinsusega metalliaktiivseid saite, luues seeläbi "poorse struktuuriga - metallisaidi" sünergilise adsorptsioonisüsteemi. Uuringud on näidanud, et laaditud magnetilise granuleeritud aktiivsöe pinnarühmad võivad moodustada sellega sisemisi komplekse, mille adsorptsioonivõime on 126 mg/g, mis on 4,2 korda suurem kui modifitseerimata proovil. Lisaks saab seda kiiresti eraldada ja taastada välise magnetvälja all. Samamoodi suurendatakse täidetud granuleeritud aktiivsöe adsorptsioonivõimet 98 mg/g-ni. See mitte ainult ei paku redokssaite, vaid suurendab ka keemilist adsorptsiooniefekti hüdroksüülrühmade kaudu.
Orgaaniliste ligandide pookimine modifitseerimiseks hõlmab spetsiifiliste kelaativate funktsioonidega orgaaniliste molekulide kinnitamist granuleeritud aktiivsöe pinnale kovalentsete sidemete kaudu, saavutades seeläbi raskmetalliioonide sihipärase adsorptsiooni. Näiteks disulfiramaadiga poogitud granuleeritud aktiivsöe pinnal on väävli funktsionaalrühmad, mis võivad moodustada sellega stabiilseid kelaate, mille adsorptsioonivõime on kuni 210 mg/g ja mis säilitab stabiilse adsorptsioonitõhususe vahemikus. See lahendab traditsiooniliste adsorptsioonimaterjalide adsorptsioonivõime olulise languse probleemi tugevates happelistes tingimustes. Lisaks võib orgaaniliste ligandide ruumiline steeriline takistus vähendada mittespetsiifilist seondumist adsorptsioonikohtades, parandades selektiivsust sihtraskmetallide suhtes.
Pinna modifitseerimisel on aga ka väljakutseid: liigne oksüdatsioon võib põhjustada pooride struktuuri kokkuvarisemise, mille tulemuseks on eripinna vähenemine; metallioksiidide liigne koormus võib põhjustada aglomeratsiooni, vähendades efektiivseid aktiivseid kohti; orgaaniliste ligandide pookimiskiirust piirab pinna hüdroksüülrühmade arv ja see võib lahustuda ka pikaajalisel{0}}kasutamisel. Tulevased uuringud peaksid keskenduma modifitseerimisprotsessi parameetrite optimeerimisele, "multifunktsionaalsete sünergistlike modifikatsioonide" strateegiate väljatöötamisele ja tiheduse funktsionaalse teooria arvutuste kombineerimisele, et paljastada pinna funktsionaalrühmade ja raskmetalliioonide interaktsioonimehhanism, pakkudes teoreetilist tuge tõhusate raskmetallide adsorptsioonimaterjalide kavandamiseks.