活性炭如何制造活性炭納(na)米纖維

　　在(zai)本介紹中(zhong)，為(wei)改善活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)對揮發性(xing)(xing)有機(ji)化合(he)物(wu)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)，制備(bei)了活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)納米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)的(de)(de)復(fu)合(he)材料(VOC)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)機(ji)的(de)(de)性(xing)(xing)能及其使用(yong)(yong)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)用(yong)(yong)硝酸鎳(nie)催化劑(ji)前(qian)體(ti)浸漬，碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)用(yong)(yong)催化學氣(qi)(qi)相沉積(ji)(CNF)直(zhi)接沉積(ji)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)。在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)微孔中(zhong)沉積(ji)的(de)(de)催化劑(ji)顆粒上的(de)(de)CNF被CO 恢(hui)復(fu)表面(mian)積(ji)和微孔。復(fu)合(he)材料的(de)(de)結構表征采用(yong)(yong)比(bi)表面(mian)(BET)分(fen)別(bie)與電子顯(xian)微鏡技(ji)術。苯(ben)(ben)、甲(jia)苯(ben)(ben)和二甲(jia)苯(ben)(ben)是制備(bei)的(de)(de)復(fu)合(he)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(BTX)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)，然后以顆粒形式用(yong)(yong)于(yu)有機(ji)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)機(ji)。玻璃柱中(zhong)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)用(yong)(yong)于(yu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)空氣(qi)(qi)樣品的(de)(de)可調(diao)流(liu)速。*后，通過(guo)氣(qi)(qi)相色譜分(fen)析，在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)管中(zhong)捕獲吸(xi)(xi)附(fu)(fu)柱中(zhong)未吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)任何吸(xi)(xi)附(fu)(fu)物(wu)質。在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan) / 碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)上均(jun)勻(yun)地形成了具有約(yue)10-20nm直(zhi)徑很薄的(de)(de)CNF。用(yong)(yong)CO 2活(huo)(huo)化活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)/ 碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維(wei)制備(bei)的(de)(de)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)機(ji)筒(tong)的(de)(de)突(tu)破時間為(wei)117分(fen)鐘，比(bi)同重核(he)桃(tao)殼(ke)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)制備(bei)的(de)(de)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)機(ji)筒(tong)明顯(xian)延長。

　　揮(hui)發性有機(ji)化(hua)合(he)物(VOC)它是(shi)一種可能在環境中造成(cheng)嚴重健康(kang)問題(ti)的化(hua)學污染物。苯(ben)(ben)、甲(jia)苯(ben)(ben)、二甲(jia)苯(ben)(ben)等揮(hui)發性有機(ji)化(hua)合(he)物(BTX)已知或懷疑是(shi)致癌物。

　　吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)對污染物(wu)的(de)吸(xi)(xi)附(fu)是控制VOC*重要的(de)排放方(fang)法之一。活性(xing)炭(tan)(AC)固定床形式(shi)的(de)環(huan)境控制是*常用的(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)。這(zhe)是其內(nei)表面積(ji)和孔體(ti)積(ji)大，以及以低成本吸(xi)(xi)收(shou)有機蒸(zheng)氣(qi)的(de)能力。這(zhe)些特性(xing)使其*實用的(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)之一通過空(kong)氣(qi)凈(jing)化器、呼(hu)吸(xi)(xi)器或(huo)個人保護設備從吸(xi)(xi)入的(de)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)去除有毒氣(qi)體(ti)和蒸(zheng)汽。填充床中(zhong)(zhong)含(han)有活性(xing)炭(tan)顆(ke)粒，通過吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)吸(xi)(xi)收(shou)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)有機蒸(zheng)氣(qi)。

　　活性炭無結構，物理(li)化學(xue)性質復雜(za)。選擇性差，尤其是(shi)芳香(xiang)族化合物。活性炭的(de)吸附(fu)(fu)(fu)能力(li)受以下因素的(de)限(xian)制：表面活性位點的(de)密(mi)度、吸附(fu)(fu)(fu)鍵的(de)活化能、非均相(xiang)(xiang)系統(tong)中(zhong)吸附(fu)(fu)(fu)緩慢的(de)動力(li)學(xue)和不平(ping)衡、吸附(fu)(fu)(fu)劑(ji)表面及其吸附(fu)(fu)(fu)劑(ji)表面的(de)傳質速率(lv)尺(chi)寸相(xiang)(xiang)對較大。

　　為了(le)克(ke)服上述限制(zhi)，提出了(le)一種(zhong)新型合成碳材料(liao)作為改善活性(xing)(xing)炭吸(xi)附性(xing)(xing)能(neng)的(de)候選(xuan)人或裝飾因素。近年(nian)來，活性(xing)(xing)炭納米纖維受到越來越多的(de)關注和廣泛的(de)研究。由于其(qi)有(you)趣的(de)性(xing)(xing)質(zhi)（純度、機械強度、高幾何表面等），它們被(bei)確定(ding)為特(te)定(ding)的(de)活性(xing)(xing)炭材料(liao)，并(bing)有(you)潛力作為吸(xi)附劑和催化劑載體。

　　制(zhi)造活(huo)性(xing)炭(tan)材料的方(fang)法(fa)

　　這次(ci)使(shi)用核桃(tao)殼來作為活(huo)性炭(tan)的(de)制(zhi)作材(cai)料(liao)。氫(qing)(qing)氧化(hua)鉀被用作生產活(huo)性炭(tan)*有效的(de)化(hua)合物之一的(de)化(hua)學活(huo)化(hua)劑(ji)。然后初始(shi)粒度為0.21-0.35mm破碎、研磨和(he)篩分(fen)核桃(tao)殼。然后將(jiang)殼放(fang)入(ru)氫(qing)(qing)氧化(hua)鉀溶液中，輕輕加熱2小(xiao)時。然后把它們放(fang)在150℃烘箱干燥。然后在石英管反應器中碳(tan)化(hua)浸(jin)漬的(de)殼樣1小(xiao)時。激活(huo)后，樣品(pin)(pin)在N 2流冷(leng)卻，0.5N用冷(leng)蒸餾水沖洗鹽酸兩(liang)次(ci)，去除任何殘(can)留(liu)的(de)化(hua)學物質。110洗滌(di)樣品(pin)(pin)℃在烤箱里(li)干燥。制(zhi)備具(ju)有不(bu)同重量比的(de)活(huo)化(hua)劑(ji)(氫(qing)(qing)氧化(hua)鉀)到核桃(tao)殼并具(ju)有不(bu)同活(huo)化(hua)溫度的(de)樣品(pin)(pin)，

　　碳納米纖維在活性炭上合(he)成催化劑

　　將(jiang)先干(gan)活(huo)性(xing)炭(tan)浸泡在65中(zhong)℃有規定(ding)量的(de)(de)(de)鎳水(shui)(shui)溶液。大部分(fen)(fen)水(shui)(shui)分(fen)(fen)蒸(zheng)發后，真空烘(hong)箱中(zhong)的(de)(de)(de)濕活(huo)性(xing)炭(tan)為120℃干(gan)燥2小時。由(you)常規水(shui)(shui)平管(guan)爐加熱(re)的(de)(de)(de)石英流反(fan)應器(qi)(直徑3cm，長度100cm)中(zhong)合成活(huo)性(xing)炭(tan)納米纖維(wei)。將(jiang)指定(ding)量的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)放(fang)置在反(fan)應器(qi)管(guan)中(zhong)心的(de)(de)(de)氧(yang)化鋁船(chuan)皿中(zhong)。

　　氫氣(qi)中的(de)催化(hua)劑為500℃還原2小(xiao)時(shi)后，甲烷200cm 3 / min的(de)速(su)度在(zai)550℃在(zai)氧化(hua)鋁船上流動(dong)1小(xiao)時(shi)，并被(bei)催化(hua)分解。納米碳通過化(hua)學(xue)氣(qi)相沉積(ji)(CVD)生長(chang)在(zai)交流載體(ti)材料上。采用酸(suan)處理(li)去除催化(hua)劑顆(ke)粒，純化(hua)活性(xing)炭納米纖(xian)維(wei)樣(yang)品。在(zai)超(chao)聲波處理(li)的(de)幫助下，樣(yang)品和(he)鹽酸(suan)(3)M)將(jiang)硝酸(suan)混合12小(xiao)時(shi)(2M)再混合12小(xiao)時(shi)。

　　*后，用冷蒸餾水(shui)沖洗樣(yang)品(pin)，去除殘留的化學物質(zhi)。110洗滌樣(yang)品(pin)℃在烤箱里干燥12小時。

　　通(tong)過控制量CO 2合(he)(he)成復(fu)(fu)合(he)(he)物(wu)(wu)通(tong)過懸浮在(zai)爐內反(fan)應器管中的(de)復(fu)(fu)合(he)(he)物(wu)(wu)進行物(wu)(wu)理激活(huo)(huo)。樣(yang)品在(zai)爐內N 2流下(xia)加(jia)熱，指定反(fan)應溫(wen)(wen)度(du)每分(fen)鐘(zhong)升(sheng)高5℃，然后在(zai)450℃在(zai)溫(wen)(wen)度(du)下(xia)保持5小時。然后將(jiang)樣(yang)品放在(zai)150℃在(zai)掃描電(dian)(dian)子顯微鏡和(he)透射電(dian)(dian)子顯微鏡下(xia)，觀察活(huo)(huo)性炭納(na)米復(fu)(fu)合(he)(he)材料的(de)納(na)米結構和(he)形(xing)狀。