活性炭如何制(zhi)造活性(xing)炭(tan)納米纖維(wei)

　　在本介(jie)紹中(zhong)，為改善活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)對(dui)揮發性(xing)(xing)有(you)機(ji)(ji)化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附，制(zhi)備了活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)和(he)(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)納(na)米纖(xian)(xian)維的(de)(de)復合(he)(he)(he)材(cai)料(VOC)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)的(de)(de)性(xing)(xing)能及(ji)其(qi)使用。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)用硝酸鎳催(cui)化(hua)劑(ji)前體浸(jin)漬，碳(tan)納(na)米纖(xian)(xian)維用催(cui)化(hua)學氣(qi)相沉(chen)積(CNF)直接沉(chen)積在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)。在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)微孔中(zhong)沉(chen)積的(de)(de)催(cui)化(hua)劑(ji)顆粒(li)(li)上(shang)的(de)(de)CNF被CO 恢復表(biao)面(mian)積和(he)(he)微孔。復合(he)(he)(he)材(cai)料的(de)(de)結構表(biao)征采用比表(biao)面(mian)(BET)分(fen)別(bie)與電子顯微鏡(jing)技術。苯(ben)、甲苯(ben)和(he)(he)二甲苯(ben)是制(zhi)備的(de)(de)復合(he)(he)(he)吸(xi)(xi)(xi)附劑(ji)(BTX)吸(xi)(xi)(xi)附，然后以(yi)顆粒(li)(li)形(xing)式用于有(you)機(ji)(ji)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)。玻璃柱中(zhong)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附劑(ji)用于吸(xi)(xi)(xi)附空氣(qi)樣(yang)品的(de)(de)可調(diao)流速。*后，通過氣(qi)相色譜分(fen)析，在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)附管中(zhong)捕獲吸(xi)(xi)(xi)附柱中(zhong)未吸(xi)(xi)(xi)附的(de)(de)任(ren)何吸(xi)(xi)(xi)附物(wu)質。在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan) / 碳(tan)納(na)米纖(xian)(xian)維上(shang)均(jun)勻地形(xing)成(cheng)了具有(you)約10-20nm直徑很(hen)薄的(de)(de)CNF。用CO 2活(huo)(huo)化(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)/ 碳(tan)納(na)米纖(xian)(xian)維制(zhi)備的(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)筒的(de)(de)突(tu)破時間為117分(fen)鐘(zhong)，比同重核桃殼活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)制(zhi)備的(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)筒明(ming)顯延長(chang)。

　　揮(hui)(hui)發性有(you)機化合(he)物(wu)(wu)(VOC)它是一種(zhong)可能在(zai)環境(jing)中造成嚴重健康(kang)問題的化學污(wu)染物(wu)(wu)。苯、甲苯、二甲苯等揮(hui)(hui)發性有(you)機化合(he)物(wu)(wu)(BTX)已知或懷疑是致(zhi)癌物(wu)(wu)。

　　吸(xi)附(fu)(fu)劑對污染物的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)是控制(zhi)VOC*重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)排放方(fang)法之一。活(huo)性(xing)(xing)炭(AC)固定床形式的(de)(de)(de)(de)環境控制(zhi)是*常用的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)劑。這(zhe)是其內表面積(ji)(ji)和(he)孔體(ti)積(ji)(ji)大，以及(ji)以低成本吸(xi)收有機蒸氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)能力。這(zhe)些特性(xing)(xing)使(shi)其*實用的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)劑之一通過空(kong)氣(qi)(qi)(qi)凈化(hua)器、呼(hu)吸(xi)器或個(ge)人保護設備從吸(xi)入的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中去除(chu)有毒(du)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)和(he)蒸汽。填充床中含有活(huo)性(xing)(xing)炭顆粒，通過吸(xi)附(fu)(fu)劑吸(xi)收空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)有機蒸氣(qi)(qi)(qi)。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭無結(jie)構(gou)，物(wu)(wu)理化(hua)學性(xing)(xing)質復雜(za)。選擇性(xing)(xing)差，尤(you)其是芳香(xiang)族化(hua)合物(wu)(wu)。活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)吸(xi)附能力受(shou)以(yi)下(xia)因(yin)素的(de)(de)限(xian)制：表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)(xing)位點(dian)的(de)(de)密度、吸(xi)附鍵的(de)(de)活(huo)化(hua)能、非均相(xiang)系統中吸(xi)附緩慢的(de)(de)動力學和不平(ping)衡(heng)、吸(xi)附劑表(biao)面(mian)及其吸(xi)附劑表(biao)面(mian)的(de)(de)傳質速率尺寸相(xiang)對(dui)較大。

　　為了(le)克(ke)服上述限制，提出了(le)一種新型合(he)成碳材(cai)料(liao)作為改善活性(xing)(xing)炭吸附(fu)性(xing)(xing)能的候選人或裝飾因素。近年來(lai)，活性(xing)(xing)炭納米纖(xian)維受(shou)到越來(lai)越多的關注(zhu)和(he)廣泛(fan)的研究。由于(yu)其(qi)有趣的性(xing)(xing)質（純度、機械強度、高幾何表面(mian)等），它們被確定(ding)為特定(ding)的活性(xing)(xing)炭材(cai)料(liao)，并有潛力(li)作為吸附(fu)劑(ji)和(he)催化劑(ji)載體。

　　制造活性炭材料的方(fang)法(fa)

　　這次使用核桃殼(ke)來作(zuo)為活(huo)性炭(tan)的(de)(de)制(zhi)作(zuo)材料。氫(qing)氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)被(bei)用作(zuo)生產活(huo)性炭(tan)*有(you)效的(de)(de)化(hua)合物(wu)之(zhi)一的(de)(de)化(hua)學活(huo)化(hua)劑。然(ran)后初(chu)始(shi)粒度為0.21-0.35mm破(po)碎、研磨和篩(shai)分(fen)核桃殼(ke)。然(ran)后將殼(ke)放入氫(qing)氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)溶液中，輕輕加熱2小時。然(ran)后把它們放在(zai)150℃烘(hong)箱干(gan)(gan)燥。然(ran)后在(zai)石(shi)英管反應器中碳化(hua)浸(jin)漬的(de)(de)殼(ke)樣1小時。激(ji)活(huo)后，樣品(pin)在(zai)N 2流冷卻，0.5N用冷蒸餾水沖洗鹽酸兩次，去除任何殘留(liu)的(de)(de)化(hua)學物(wu)質。110洗滌樣品(pin)℃在(zai)烤(kao)箱里干(gan)(gan)燥。制(zhi)備(bei)具(ju)(ju)有(you)不同(tong)重量比(bi)的(de)(de)活(huo)化(hua)劑(氫(qing)氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia))到核桃殼(ke)并具(ju)(ju)有(you)不同(tong)活(huo)化(hua)溫度的(de)(de)樣品(pin)，

　　碳納米纖(xian)維在活性炭上合成催化劑

　　將先干活(huo)性炭浸(jin)泡在65中(zhong)(zhong)℃有規定量(liang)的(de)鎳水(shui)溶(rong)液。大部分水(shui)分蒸(zheng)發后(hou)，真空(kong)烘箱中(zhong)(zhong)的(de)濕活(huo)性炭為120℃干燥(zao)2小(xiao)時。由常規水(shui)平管(guan)爐加熱(re)的(de)石(shi)英(ying)流反應器(直徑3cm，長度100cm)中(zhong)(zhong)合成活(huo)性炭納米纖維。將指(zhi)定量(liang)的(de)活(huo)性炭放置在反應器管(guan)中(zhong)(zhong)心的(de)氧化(hua)鋁船皿中(zhong)(zhong)。

　　氫氣(qi)中的催(cui)化劑為500℃還原2小(xiao)時(shi)(shi)后，甲烷(wan)200cm 3 / min的速度在(zai)550℃在(zai)氧(yang)化鋁船(chuan)上(shang)流(liu)動(dong)1小(xiao)時(shi)(shi)，并被催(cui)化分解。納米碳通過化學氣(qi)相沉積(ji)(CVD)生長在(zai)交流(liu)載(zai)體材料上(shang)。采用酸處(chu)理(li)去除催(cui)化劑顆粒，純化活性炭納米纖維樣(yang)品(pin)。在(zai)超聲波處(chu)理(li)的幫助下(xia)，樣(yang)品(pin)和鹽酸(3)M)將硝(xiao)酸混合(he)12小(xiao)時(shi)(shi)(2M)再混合(he)12小(xiao)時(shi)(shi)。

　　*后，用冷蒸餾水沖洗樣(yang)品(pin)(pin)，去除殘留的化學物(wu)質。110洗滌樣(yang)品(pin)(pin)℃在(zai)烤箱里干燥12小時。

　　通過控制量CO 2合(he)(he)成復合(he)(he)物(wu)通過懸浮在(zai)爐內反(fan)應器管(guan)中的復合(he)(he)物(wu)進行物(wu)理(li)激活(huo)(huo)。樣品(pin)在(zai)爐內N 2流(liu)下加(jia)熱(re)，指定反(fan)應溫度(du)每分(fen)鐘升高5℃，然(ran)后(hou)在(zai)450℃在(zai)溫度(du)下保持5小時。然(ran)后(hou)將樣品(pin)放在(zai)150℃在(zai)掃(sao)描電(dian)(dian)子顯(xian)(xian)微(wei)鏡和(he)透射電(dian)(dian)子顯(xian)(xian)微(wei)鏡下，觀(guan)察活(huo)(huo)性(xing)炭納米復合(he)(he)材料的納米結(jie)構和(he)形狀(zhuang)。