活性炭如何制造活性(xing)炭納米纖維

　　在本介紹中(zhong)，為(wei)改善活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)對揮發性(xing)(xing)(xing)(xing)有機(ji)(ji)化(hua)(hua)合物的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)，制(zhi)(zhi)備(bei)了活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)和活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)納(na)(na)米(mi)纖(xian)維的(de)(de)(de)(de)復合材(cai)料(VOC)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能及其使(shi)用(yong)(yong)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)用(yong)(yong)硝(xiao)酸鎳(nie)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)前體浸(jin)漬(zi)，碳(tan)納(na)(na)米(mi)纖(xian)維用(yong)(yong)催(cui)(cui)化(hua)(hua)學氣相沉(chen)積(ji)(ji)(CNF)直(zhi)(zhi)接(jie)沉(chen)積(ji)(ji)在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面。在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)微孔(kong)中(zhong)沉(chen)積(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)顆(ke)粒上的(de)(de)(de)(de)CNF被CO 恢復表(biao)面積(ji)(ji)和微孔(kong)。復合材(cai)料的(de)(de)(de)(de)結構表(biao)征采用(yong)(yong)比表(biao)面(BET)分別與電子顯微鏡(jing)技(ji)術。苯、甲(jia)苯和二甲(jia)苯是制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)(de)復合吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(BTX)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)，然后(hou)以顆(ke)粒形式用(yong)(yong)于(yu)有機(ji)(ji)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)。玻璃柱中(zhong)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(ji)用(yong)(yong)于(yu)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)空氣樣品的(de)(de)(de)(de)可調流(liu)速。*后(hou)，通過氣相色譜分析(xi)，在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)管中(zhong)捕獲吸(xi)(xi)(xi)附(fu)柱中(zhong)未吸(xi)(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)任何吸(xi)(xi)(xi)附(fu)物質(zhi)。在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan) / 碳(tan)納(na)(na)米(mi)纖(xian)維上均勻(yun)地(di)形成了具有約10-20nm直(zhi)(zhi)徑很薄的(de)(de)(de)(de)CNF。用(yong)(yong)CO 2活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)/ 碳(tan)納(na)(na)米(mi)纖(xian)維制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)筒的(de)(de)(de)(de)突破時間為(wei)117分鐘，比同重核桃殼活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)筒明顯延長。

　　揮(hui)發性(xing)有(you)機化(hua)(hua)合物(wu)(wu)(VOC)它(ta)是一種可能(neng)在環(huan)境中造成嚴重(zhong)健康問題的(de)化(hua)(hua)學污(wu)染物(wu)(wu)。苯、甲(jia)苯、二甲(jia)苯等揮(hui)發性(xing)有(you)機化(hua)(hua)合物(wu)(wu)(BTX)已知或懷疑(yi)是致癌物(wu)(wu)。

　　吸(xi)(xi)附劑(ji)(ji)對污染物的(de)吸(xi)(xi)附是控制(zhi)VOC*重要的(de)排放方法(fa)之一。活性(xing)(xing)炭(tan)(AC)固(gu)定(ding)床(chuang)形(xing)式(shi)的(de)環境控制(zhi)是*常(chang)用(yong)的(de)吸(xi)(xi)附劑(ji)(ji)。這是其(qi)內(nei)表面積和孔(kong)體積大，以及(ji)以低成本吸(xi)(xi)收有(you)(you)機蒸(zheng)氣(qi)的(de)能(neng)力。這些(xie)特(te)性(xing)(xing)使(shi)其(qi)*實用(yong)的(de)吸(xi)(xi)附劑(ji)(ji)之一通過(guo)空氣(qi)凈化器(qi)、呼吸(xi)(xi)器(qi)或個人保護設備從吸(xi)(xi)入的(de)空氣(qi)中去除(chu)有(you)(you)毒(du)氣(qi)體和蒸(zheng)汽。填充床(chuang)中含有(you)(you)活性(xing)(xing)炭(tan)顆(ke)粒，通過(guo)吸(xi)(xi)附劑(ji)(ji)吸(xi)(xi)收空氣(qi)中的(de)有(you)(you)機蒸(zheng)氣(qi)。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)無結構，物(wu)理化(hua)學性(xing)(xing)質復雜(za)。選(xuan)擇性(xing)(xing)差，尤(you)其是芳香(xiang)族化(hua)合物(wu)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)吸附能(neng)力(li)受以下因素的(de)限制(zhi)：表面活(huo)性(xing)(xing)位點的(de)密度、吸附鍵(jian)的(de)活(huo)化(hua)能(neng)、非均相系統中吸附緩慢的(de)動(dong)力(li)學和(he)不平衡(heng)、吸附劑(ji)表面及其吸附劑(ji)表面的(de)傳質速率尺寸相對(dui)較大。

　　為(wei)了克服(fu)上述限制，提出了一種新型合成碳材(cai)料作(zuo)為(wei)改善活性(xing)(xing)炭吸(xi)附性(xing)(xing)能(neng)的候選(xuan)人或裝飾因素。近年來(lai)，活性(xing)(xing)炭納米纖(xian)維受到越來(lai)越多的關注和廣泛的研究。由于其(qi)有趣的性(xing)(xing)質（純度、機械(xie)強(qiang)度、高(gao)幾何表面等），它們(men)被確定為(wei)特定的活性(xing)(xing)炭材(cai)料，并有潛力作(zuo)為(wei)吸(xi)附劑和催化劑載體。

　　制造活性炭材料(liao)的(de)方法

　　這次(ci)使用(yong)核(he)(he)桃殼來(lai)作(zuo)(zuo)為活(huo)性炭(tan)的(de)(de)制(zhi)作(zuo)(zuo)材(cai)料。氫氧化(hua)鉀被用(yong)作(zuo)(zuo)生產活(huo)性炭(tan)*有(you)效的(de)(de)化(hua)合物之(zhi)一的(de)(de)化(hua)學活(huo)化(hua)劑(ji)。然(ran)(ran)后(hou)(hou)初始粒(li)度為0.21-0.35mm破碎、研磨和篩分核(he)(he)桃殼。然(ran)(ran)后(hou)(hou)將(jiang)殼放(fang)入氫氧化(hua)鉀溶液中(zhong)，輕輕加(jia)熱2小時(shi)。然(ran)(ran)后(hou)(hou)把(ba)它們放(fang)在(zai)150℃烘箱(xiang)干燥(zao)。然(ran)(ran)后(hou)(hou)在(zai)石(shi)英(ying)管反應(ying)器(qi)中(zhong)碳化(hua)浸漬的(de)(de)殼樣(yang)1小時(shi)。激活(huo)后(hou)(hou)，樣(yang)品(pin)在(zai)N 2流冷(leng)卻，0.5N用(yong)冷(leng)蒸餾水沖洗鹽酸兩(liang)次(ci)，去除任何殘(can)留的(de)(de)化(hua)學物質(zhi)。110洗滌樣(yang)品(pin)℃在(zai)烤(kao)箱(xiang)里干燥(zao)。制(zhi)備具有(you)不(bu)同(tong)重量比的(de)(de)活(huo)化(hua)劑(ji)(氫氧化(hua)鉀)到核(he)(he)桃殼并具有(you)不(bu)同(tong)活(huo)化(hua)溫度的(de)(de)樣(yang)品(pin)，

　　碳(tan)納米纖維在活性炭上合成催化劑(ji)

　　將先干活性(xing)(xing)炭浸泡在(zai)65中(zhong)(zhong)℃有規定量(liang)的鎳水溶液。大部分水分蒸發后，真空烘箱中(zhong)(zhong)的濕活性(xing)(xing)炭為120℃干燥(zao)2小時。由(you)常規水平管爐加熱(re)的石(shi)英流反(fan)應(ying)器(直徑(jing)3cm，長度(du)100cm)中(zhong)(zhong)合成活性(xing)(xing)炭納(na)米纖維(wei)。將指定量(liang)的活性(xing)(xing)炭放置在(zai)反(fan)應(ying)器管中(zhong)(zhong)心的氧化鋁(lv)船皿中(zhong)(zhong)。

　　氫(qing)氣(qi)(qi)中(zhong)的催化劑(ji)為500℃還原2小(xiao)時后，甲烷200cm 3 / min的速度在(zai)(zai)550℃在(zai)(zai)氧(yang)化鋁船(chuan)上流(liu)動1小(xiao)時，并被催化分(fen)解。納(na)米(mi)碳通(tong)過化學氣(qi)(qi)相(xiang)沉積(ji)(CVD)生長(chang)在(zai)(zai)交流(liu)載體材料上。采用(yong)酸(suan)處理(li)(li)去除催化劑(ji)顆粒，純化活性炭納(na)米(mi)纖(xian)維樣(yang)品。在(zai)(zai)超聲(sheng)波處理(li)(li)的幫助下，樣(yang)品和鹽酸(suan)(3)M)將硝酸(suan)混合12小(xiao)時(2M)再混合12小(xiao)時。

　　*后，用冷蒸(zheng)餾水沖洗樣品，去除殘留(liu)的化(hua)學物質。110洗滌樣品℃在烤箱(xiang)里干(gan)燥12小時。

　　通過(guo)(guo)控制量CO 2合成復合物(wu)通過(guo)(guo)懸浮在(zai)爐內(nei)反應(ying)器管(guan)中(zhong)的復合物(wu)進(jin)行物(wu)理(li)激活。樣品在(zai)爐內(nei)N 2流下加(jia)熱，指定(ding)反應(ying)溫度(du)每分鐘升高(gao)5℃，然(ran)后在(zai)450℃在(zai)溫度(du)下保持(chi)5小時。然(ran)后將樣品放在(zai)150℃在(zai)掃描電子顯微鏡(jing)和(he)透射(she)電子顯微鏡(jing)下，觀察活性炭納米復合材料的納米結構和(he)形狀。