活性炭如何制造活性炭(tan)納米纖維

　　在本介紹中(zhong)，為改善活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)對(dui)揮(hui)發性(xing)(xing)有機(ji)化(hua)合物的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)，制備(bei)了(le)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)納(na)(na)米纖(xian)(xian)維(wei)的(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)合材料(VOC)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能及其使用(yong)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)用(yong)硝酸鎳催化(hua)劑前體浸漬，碳(tan)納(na)(na)米纖(xian)(xian)維(wei)用(yong)催化(hua)學氣相沉積(CNF)直接(jie)沉積在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)。在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)微(wei)孔中(zhong)沉積的(de)(de)(de)(de)催化(hua)劑顆(ke)粒(li)上的(de)(de)(de)(de)CNF被(bei)CO 恢復(fu)(fu)表(biao)面(mian)積和(he)微(wei)孔。復(fu)(fu)合材料的(de)(de)(de)(de)結(jie)構表(biao)征采用(yong)比表(biao)面(mian)(BET)分別(bie)與電子(zi)顯(xian)微(wei)鏡技術。苯(ben)(ben)、甲苯(ben)(ben)和(he)二(er)甲苯(ben)(ben)是制備(bei)的(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)合吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(BTX)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)，然后(hou)以顆(ke)粒(li)形式用(yong)于有機(ji)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)。玻璃柱中(zhong)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)劑用(yong)于吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)空氣樣品(pin)的(de)(de)(de)(de)可調流速。*后(hou)，通過氣相色譜分析，在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)管中(zhong)捕獲吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)柱中(zhong)未吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)任何吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)物質(zhi)。在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan) / 碳(tan)納(na)(na)米纖(xian)(xian)維(wei)上均勻地形成了(le)具有約10-20nm直徑很薄的(de)(de)(de)(de)CNF。用(yong)CO 2活(huo)(huo)(huo)化(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)/ 碳(tan)納(na)(na)米纖(xian)(xian)維(wei)制備(bei)的(de)(de)(de)(de)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)筒(tong)的(de)(de)(de)(de)突(tu)破時間(jian)為117分鐘，比同重核桃殼活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)制備(bei)的(de)(de)(de)(de)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)筒(tong)明顯(xian)延(yan)長。

　　揮(hui)發性有(you)機化合物(VOC)它是(shi)(shi)一種可能(neng)在環境中造成嚴重健康問題的化學污(wu)染物。苯、甲苯、二甲苯等揮(hui)發性有(you)機化合物(BTX)已知或懷(huai)疑是(shi)(shi)致癌(ai)物。

　　吸(xi)(xi)附劑對污染物的(de)(de)吸(xi)(xi)附是(shi)控制(zhi)VOC*重要的(de)(de)排(pai)放方法之一(yi)。活性(xing)炭(AC)固(gu)定床形式的(de)(de)環境(jing)控制(zhi)是(shi)*常用的(de)(de)吸(xi)(xi)附劑。這(zhe)是(shi)其(qi)內(nei)表(biao)面積和孔體(ti)積大(da)，以(yi)及以(yi)低成本吸(xi)(xi)收(shou)有(you)(you)機蒸氣(qi)的(de)(de)能力(li)。這(zhe)些(xie)特性(xing)使其(qi)*實用的(de)(de)吸(xi)(xi)附劑之一(yi)通(tong)過(guo)空(kong)(kong)氣(qi)凈(jing)化器、呼吸(xi)(xi)器或個(ge)人保護設(she)備從(cong)吸(xi)(xi)入的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)去除有(you)(you)毒氣(qi)體(ti)和蒸汽。填充床中(zhong)(zhong)(zhong)含有(you)(you)活性(xing)炭顆粒，通(tong)過(guo)吸(xi)(xi)附劑吸(xi)(xi)收(shou)空(kong)(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)有(you)(you)機蒸氣(qi)。

　　活(huo)性炭無結構，物(wu)理化學性質復雜(za)。選(xuan)擇性差，尤其是芳(fang)香(xiang)族化合物(wu)。活(huo)性炭的吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)(neng)力受(shou)以下因素的限(xian)制：表面活(huo)性位點的密度、吸(xi)(xi)附(fu)鍵的活(huo)化能(neng)(neng)、非均相系(xi)統(tong)中吸(xi)(xi)附(fu)緩慢的動(dong)力學和不平衡、吸(xi)(xi)附(fu)劑表面及其吸(xi)(xi)附(fu)劑表面的傳質速率尺寸(cun)相對較(jiao)大。

　　為(wei)(wei)了(le)克服上述限制，提出了(le)一種(zhong)新型合成(cheng)碳材料作為(wei)(wei)改善活性(xing)炭吸(xi)附性(xing)能的(de)(de)候選人或裝飾因素。近(jin)年來，活性(xing)炭納米纖維受到越來越多(duo)的(de)(de)關注和廣泛的(de)(de)研究。由于其(qi)有趣的(de)(de)性(xing)質(zhi)（純(chun)度(du)、機(ji)械強度(du)、高幾何表面等），它們被確定為(wei)(wei)特定的(de)(de)活性(xing)炭材料，并有潛力(li)作為(wei)(wei)吸(xi)附劑和催化劑載體。

　　制造活性炭材料(liao)的方法

　　這(zhe)次使用核(he)(he)(he)桃(tao)(tao)殼來作(zuo)為(wei)活(huo)性炭的(de)制作(zuo)材料。氫(qing)(qing)氧化(hua)(hua)鉀(jia)被用作(zuo)生產(chan)活(huo)性炭*有效的(de)化(hua)(hua)合物之一的(de)化(hua)(hua)學活(huo)化(hua)(hua)劑。然(ran)后(hou)(hou)初始粒度(du)為(wei)0.21-0.35mm破(po)碎、研(yan)磨和篩分核(he)(he)(he)桃(tao)(tao)殼。然(ran)后(hou)(hou)將殼放入(ru)氫(qing)(qing)氧化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)液中(zhong)，輕輕加熱(re)2小時。然(ran)后(hou)(hou)把它們放在(zai)(zai)150℃烘箱干燥(zao)。然(ran)后(hou)(hou)在(zai)(zai)石英(ying)管(guan)反應(ying)器(qi)中(zhong)碳化(hua)(hua)浸漬(zi)的(de)殼樣1小時。激活(huo)后(hou)(hou)，樣品在(zai)(zai)N 2流冷(leng)卻，0.5N用冷(leng)蒸餾(liu)水沖(chong)洗鹽酸兩(liang)次，去除任何殘留(liu)的(de)化(hua)(hua)學物質(zhi)。110洗滌(di)樣品℃在(zai)(zai)烤箱里(li)干燥(zao)。制備(bei)具有不同重量比的(de)活(huo)化(hua)(hua)劑(氫(qing)(qing)氧化(hua)(hua)鉀(jia))到(dao)核(he)(he)(he)桃(tao)(tao)殼并具有不同活(huo)化(hua)(hua)溫度(du)的(de)樣品，

　　碳(tan)納米纖維在活性炭上合成催化劑

　　將(jiang)先干活(huo)性炭浸泡在(zai)65中℃有規(gui)定量的(de)(de)(de)鎳水溶液。大部分水分蒸發(fa)后，真(zhen)空烘(hong)箱(xiang)中的(de)(de)(de)濕活(huo)性炭為120℃干燥2小時(shi)。由常(chang)規(gui)水平(ping)管爐加熱的(de)(de)(de)石英(ying)流反(fan)應器(直徑3cm，長度100cm)中合成活(huo)性炭納(na)米纖維。將(jiang)指定量的(de)(de)(de)活(huo)性炭放置(zhi)在(zai)反(fan)應器管中心的(de)(de)(de)氧(yang)化鋁(lv)船皿中。

　　氫(qing)氣中(zhong)的(de)催化(hua)劑為500℃還原2小(xiao)時后，甲(jia)烷(wan)200cm 3 / min的(de)速度在550℃在氧化(hua)鋁船上流動(dong)1小(xiao)時，并被催化(hua)分解。納米(mi)碳通過化(hua)學(xue)氣相沉積(CVD)生長在交流載體材料(liao)上。采用酸(suan)處理(li)去(qu)除催化(hua)劑顆粒，純化(hua)活性(xing)炭(tan)納米(mi)纖維樣品(pin)。在超聲波處理(li)的(de)幫助(zhu)下，樣品(pin)和鹽(yan)酸(suan)(3)M)將硝酸(suan)混合12小(xiao)時(2M)再混合12小(xiao)時。

　　*后(hou)，用冷蒸餾(liu)水沖洗(xi)樣品(pin)，去除殘留的化學物質。110洗(xi)滌(di)樣品(pin)℃在烤箱(xiang)里干(gan)燥12小時。

　　通過(guo)控制量CO 2合成(cheng)復(fu)合物(wu)通過(guo)懸浮在(zai)爐內反應器管中(zhong)的復(fu)合物(wu)進行物(wu)理激活。樣品在(zai)爐內N 2流下加熱，指定反應溫度每分(fen)鐘升高5℃，然(ran)后(hou)在(zai)450℃在(zai)溫度下保持5小時(shi)。然(ran)后(hou)將樣品放(fang)在(zai)150℃在(zai)掃描電(dian)子顯微(wei)鏡和(he)透射電(dian)子顯微(wei)鏡下，觀察活性(xing)炭(tan)納米復(fu)合材料的納米結(jie)構和(he)形狀(zhuang)。