活性炭如(ru)何制造活性炭納米纖維

　　在本介紹(shao)中(zhong)(zhong)，為改善活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)對揮發性(xing)有機(ji)(ji)化(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)，制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)了活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)和(he)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)納米纖(xian)(xian)維(wei)的(de)(de)(de)復(fu)合材料(liao)(VOC)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)性(xing)能及其使用(yong)(yong)(yong)(yong)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)用(yong)(yong)(yong)(yong)硝(xiao)酸鎳催(cui)化(hua)劑前(qian)體浸漬，碳納米纖(xian)(xian)維(wei)用(yong)(yong)(yong)(yong)催(cui)化(hua)學氣(qi)相沉(chen)積(ji)(CNF)直接沉(chen)積(ji)在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面。在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)微(wei)(wei)孔中(zhong)(zhong)沉(chen)積(ji)的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)劑顆粒上的(de)(de)(de)CNF被CO 恢復(fu)表面積(ji)和(he)微(wei)(wei)孔。復(fu)合材料(liao)的(de)(de)(de)結構(gou)表征采用(yong)(yong)(yong)(yong)比表面(BET)分別與電子(zi)顯(xian)微(wei)(wei)鏡(jing)技術。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)和(he)二(er)甲(jia)苯(ben)是制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)復(fu)合吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(BTX)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)，然后(hou)以顆粒形式用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)有機(ji)(ji)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)。玻璃(li)柱(zhu)(zhu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)空氣(qi)樣品(pin)的(de)(de)(de)可調流(liu)速(su)。*后(hou)，通(tong)過氣(qi)相色譜分析(xi)，在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)管中(zhong)(zhong)捕獲(huo)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)柱(zhu)(zhu)中(zhong)(zhong)未(wei)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)(de)任何吸(xi)(xi)(xi)附(fu)物(wu)質。在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan) / 碳納米纖(xian)(xian)維(wei)上均勻地(di)形成(cheng)了具(ju)有約10-20nm直徑很薄的(de)(de)(de)CNF。用(yong)(yong)(yong)(yong)CO 2活(huo)(huo)化(hua)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)/ 碳納米纖(xian)(xian)維(wei)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)筒(tong)的(de)(de)(de)突破時(shi)間為117分鐘，比同重核桃(tao)殼(ke)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)筒(tong)明顯(xian)延(yan)長。

　　揮發性有(you)機化合(he)物(VOC)它是一種可能在環境中造成(cheng)嚴重(zhong)健康問題的化學(xue)污染物。苯、甲苯、二甲苯等揮發性有(you)機化合(he)物(BTX)已(yi)知或懷(huai)疑是致癌物。

　　吸(xi)附(fu)劑對污染物的(de)吸(xi)附(fu)是(shi)控(kong)制VOC*重要的(de)排(pai)放(fang)方法之(zhi)一。活(huo)性(xing)炭(AC)固(gu)定(ding)床(chuang)形式的(de)環境(jing)控(kong)制是(shi)*常用(yong)的(de)吸(xi)附(fu)劑。這(zhe)是(shi)其內(nei)表面積和孔體(ti)積大，以及以低成本吸(xi)收有(you)機蒸氣(qi)(qi)的(de)能力。這(zhe)些特性(xing)使其*實用(yong)的(de)吸(xi)附(fu)劑之(zhi)一通過空(kong)氣(qi)(qi)凈化(hua)器(qi)、呼吸(xi)器(qi)或(huo)個(ge)人保護設備從(cong)吸(xi)入的(de)空(kong)氣(qi)(qi)中去(qu)除有(you)毒氣(qi)(qi)體(ti)和蒸汽。填充床(chuang)中含有(you)活(huo)性(xing)炭顆(ke)粒，通過吸(xi)附(fu)劑吸(xi)收空(kong)氣(qi)(qi)中的(de)有(you)機蒸氣(qi)(qi)。

　　活性炭(tan)無結構，物理化學(xue)性質(zhi)復(fu)雜。選擇性差，尤其(qi)是(shi)芳(fang)香族化合物。活性炭(tan)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)力受以(yi)下因(yin)素的(de)(de)限制：表(biao)面(mian)活性位(wei)點的(de)(de)密(mi)度(du)、吸(xi)(xi)附(fu)鍵的(de)(de)活化能(neng)、非均相系統中(zhong)吸(xi)(xi)附(fu)緩慢(man)的(de)(de)動(dong)力學(xue)和(he)不平衡(heng)、吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)及其(qi)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)的(de)(de)傳(chuan)質(zhi)速率尺寸(cun)相對較大。

　　為(wei)了(le)克(ke)服上述限制(zhi)，提出了(le)一種新型合成(cheng)碳材(cai)料作(zuo)(zuo)為(wei)改善活性炭(tan)吸(xi)附(fu)(fu)性能的候選人或裝飾因素。近(jin)年來(lai)，活性炭(tan)納(na)米纖維受到越來(lai)越多的關注和廣(guang)泛的研究。由于其有趣的性質(zhi)（純度(du)、機械(xie)強(qiang)度(du)、高幾(ji)何表面等），它們被確定為(wei)特定的活性炭(tan)材(cai)料，并有潛力作(zuo)(zuo)為(wei)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)和催化劑(ji)載體。

　　制造(zao)活性(xing)炭(tan)材(cai)料的方法

　　這次(ci)(ci)使用核(he)桃(tao)(tao)殼(ke)來作為(wei)(wei)活性炭(tan)的(de)制作材料。氫(qing)氧化(hua)鉀(jia)被用作生產(chan)活性炭(tan)*有效的(de)化(hua)合(he)物(wu)之一的(de)化(hua)學活化(hua)劑。然(ran)后(hou)初(chu)始粒度為(wei)(wei)0.21-0.35mm破碎、研磨和篩分核(he)桃(tao)(tao)殼(ke)。然(ran)后(hou)將(jiang)殼(ke)放(fang)入氫(qing)氧化(hua)鉀(jia)溶液中(zhong)，輕輕加熱(re)2小(xiao)時。然(ran)后(hou)把它們放(fang)在150℃烘箱干(gan)燥。然(ran)后(hou)在石英管反應器中(zhong)碳化(hua)浸(jin)漬的(de)殼(ke)樣(yang)(yang)1小(xiao)時。激(ji)活后(hou)，樣(yang)(yang)品在N 2流(liu)冷卻，0.5N用冷蒸(zheng)餾水沖洗鹽酸兩次(ci)(ci)，去(qu)除任何殘留(liu)的(de)化(hua)學物(wu)質(zhi)。110洗滌樣(yang)(yang)品℃在烤箱里(li)干(gan)燥。制備具(ju)有不同重量比的(de)活化(hua)劑(氫(qing)氧化(hua)鉀(jia))到核(he)桃(tao)(tao)殼(ke)并具(ju)有不同活化(hua)溫度的(de)樣(yang)(yang)品，

　　碳納米(mi)纖(xian)維在活性炭上(shang)合成催化劑

　　將先干(gan)(gan)活(huo)性炭浸泡(pao)在65中(zhong)℃有(you)規(gui)定(ding)量(liang)的(de)(de)鎳水溶液。大部(bu)分水分蒸發后，真空烘(hong)箱中(zhong)的(de)(de)濕活(huo)性炭為120℃干(gan)(gan)燥(zao)2小時。由常規(gui)水平管(guan)爐加(jia)熱的(de)(de)石(shi)英流反應器(qi)(直徑3cm，長度100cm)中(zhong)合(he)成(cheng)活(huo)性炭納米纖維。將指定(ding)量(liang)的(de)(de)活(huo)性炭放(fang)置在反應器(qi)管(guan)中(zhong)心(xin)的(de)(de)氧(yang)化鋁(lv)船皿中(zhong)。

　　氫氣(qi)中的(de)催化劑(ji)(ji)為500℃還原2小時(shi)后(hou)，甲烷200cm 3 / min的(de)速度在550℃在氧化鋁船上流(liu)動1小時(shi)，并被催化分(fen)解。納(na)米碳通過化學氣(qi)相沉(chen)積(CVD)生長在交流(liu)載(zai)體材料上。采用酸處理去(qu)除(chu)催化劑(ji)(ji)顆粒，純化活(huo)性炭(tan)納(na)米纖維樣品(pin)。在超聲波處理的(de)幫助下(xia)，樣品(pin)和鹽(yan)酸(3)M)將硝(xiao)酸混合(he)12小時(shi)(2M)再(zai)混合(he)12小時(shi)。

　　*后，用冷蒸餾(liu)水沖(chong)洗樣(yang)品(pin)，去除殘留的化(hua)學物質。110洗滌樣(yang)品(pin)℃在烤箱(xiang)里干燥(zao)12小時。

　　通(tong)過控制量CO 2合(he)成(cheng)復(fu)合(he)物(wu)通(tong)過懸浮在爐內(nei)反應器管中的復(fu)合(he)物(wu)進行物(wu)理激活。樣品在爐內(nei)N 2流下加熱，指定反應溫度(du)每分鐘升高5℃，然(ran)后在450℃在溫度(du)下保持5小時。然(ran)后將樣品放在150℃在掃描電子顯(xian)微鏡和透射(she)電子顯(xian)微鏡下，觀察活性炭(tan)納米復(fu)合(he)材料的納米結構和形狀(zhuang)。