活性炭如何(he)制造活性炭納(na)米纖維

　　在(zai)(zai)本介紹中(zhong)(zhong)，為(wei)改(gai)善活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭對揮發性(xing)(xing)有機(ji)化合物(wu)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)，制(zhi)(zhi)(zhi)備了活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭和(he)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭納(na)(na)米纖(xian)維的(de)(de)復(fu)合材(cai)料(liao)(VOC)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)及其使用。活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭用硝(xiao)酸鎳催化劑前(qian)體浸(jin)漬，碳(tan)(tan)(tan)納(na)(na)米纖(xian)維用催化學氣相(xiang)沉積(CNF)直接沉積在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面。在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭微孔中(zhong)(zhong)沉積的(de)(de)催化劑顆粒上的(de)(de)CNF被(bei)CO 恢復(fu)表(biao)面積和(he)微孔。復(fu)合材(cai)料(liao)的(de)(de)結構表(biao)征采用比(bi)表(biao)面(BET)分(fen)別與電子顯微鏡技術。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)和(he)二甲(jia)苯(ben)是制(zhi)(zhi)(zhi)備的(de)(de)復(fu)合吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(BTX)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)，然后(hou)以顆粒形(xing)式用于有機(ji)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)。玻璃柱(zhu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)劑用于吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)空氣樣品的(de)(de)可調(diao)流速。*后(hou)，通過氣相(xiang)色譜分(fen)析，在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)管(guan)中(zhong)(zhong)捕獲吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)柱(zhu)中(zhong)(zhong)未吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)任(ren)何吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)物(wu)質(zhi)。在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭 / 碳(tan)(tan)(tan)納(na)(na)米纖(xian)維上均勻地形(xing)成了具有約10-20nm直徑很薄的(de)(de)CNF。用CO 2活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)化活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭/ 碳(tan)(tan)(tan)納(na)(na)米纖(xian)維制(zhi)(zhi)(zhi)備的(de)(de)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)筒的(de)(de)突破時間為(wei)117分(fen)鐘，比(bi)同(tong)重核桃殼活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭制(zhi)(zhi)(zhi)備的(de)(de)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)筒明顯延長(chang)。

　　揮發(fa)(fa)性有(you)機化合物(wu)(VOC)它是一種可能在環境中(zhong)造成嚴重健康問題的(de)化學(xue)污染物(wu)。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)、二甲(jia)苯(ben)等揮發(fa)(fa)性有(you)機化合物(wu)(BTX)已知(zhi)或懷疑是致癌物(wu)。

　　吸附劑(ji)(ji)對污染物(wu)的(de)(de)吸附是控(kong)制VOC*重要的(de)(de)排放方法(fa)之(zhi)(zhi)一。活性(xing)(xing)炭(tan)(AC)固(gu)定(ding)床形式的(de)(de)環境控(kong)制是*常用的(de)(de)吸附劑(ji)(ji)。這(zhe)是其內表面積(ji)和孔體積(ji)大(da)，以及以低成(cheng)本吸收有機(ji)(ji)蒸氣(qi)的(de)(de)能力(li)。這(zhe)些特性(xing)(xing)使其*實用的(de)(de)吸附劑(ji)(ji)之(zhi)(zhi)一通過空(kong)氣(qi)凈化器(qi)、呼吸器(qi)或個人(ren)保護設備(bei)從吸入的(de)(de)空(kong)氣(qi)中去除有毒氣(qi)體和蒸汽。填充(chong)床中含有活性(xing)(xing)炭(tan)顆粒，通過吸附劑(ji)(ji)吸收空(kong)氣(qi)中的(de)(de)有機(ji)(ji)蒸氣(qi)。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭無結(jie)構，物理(li)化學性(xing)(xing)質(zhi)復雜。選(xuan)擇性(xing)(xing)差，尤其是芳香族化合物。活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)吸附(fu)能力受(shou)以下(xia)因素(su)的(de)(de)限制(zhi)：表面活(huo)性(xing)(xing)位點的(de)(de)密度、吸附(fu)鍵的(de)(de)活(huo)化能、非均相(xiang)系統中吸附(fu)緩慢的(de)(de)動力學和不平衡、吸附(fu)劑表面及(ji)其吸附(fu)劑表面的(de)(de)傳質(zhi)速率尺寸相(xiang)對較大。

　　為了克服上述限制(zhi)，提出了一種新型(xing)合成碳材(cai)料作為改善活性(xing)(xing)炭吸附性(xing)(xing)能的(de)候選人或裝飾因素(su)。近年來，活性(xing)(xing)炭納米纖維受到越(yue)來越(yue)多的(de)關注和(he)廣泛的(de)研(yan)究。由于其有(you)趣(qu)的(de)性(xing)(xing)質(zhi)（純度(du)、機械強度(du)、高幾何表面等），它們被確定為特(te)定的(de)活性(xing)(xing)炭材(cai)料，并有(you)潛力(li)作為吸附劑和(he)催化劑載體(ti)。

　　制造活性炭材料的方法

　　這次使(shi)用核桃(tao)殼(ke)來作(zuo)為活性(xing)炭的(de)(de)制(zhi)作(zuo)材料。氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鉀被用作(zuo)生產活性(xing)炭*有(you)效的(de)(de)化(hua)合物(wu)之一的(de)(de)化(hua)學(xue)活化(hua)劑。然(ran)(ran)后(hou)初始粒度為0.21-0.35mm破碎、研磨和篩分核桃(tao)殼(ke)。然(ran)(ran)后(hou)將(jiang)殼(ke)放入氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鉀溶液中(zhong)，輕輕加熱2小(xiao)時(shi)。然(ran)(ran)后(hou)把它們放在150℃烘(hong)箱干(gan)燥。然(ran)(ran)后(hou)在石英管反應(ying)器中(zhong)碳(tan)化(hua)浸(jin)漬的(de)(de)殼(ke)樣(yang)1小(xiao)時(shi)。激活后(hou)，樣(yang)品在N 2流冷卻，0.5N用冷蒸餾(liu)水沖洗(xi)鹽(yan)酸兩(liang)次，去除(chu)任何殘(can)留的(de)(de)化(hua)學(xue)物(wu)質。110洗(xi)滌樣(yang)品℃在烤箱里干(gan)燥。制(zhi)備具有(you)不同(tong)重量(liang)比的(de)(de)活化(hua)劑(氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鉀)到核桃(tao)殼(ke)并具有(you)不同(tong)活化(hua)溫度的(de)(de)樣(yang)品，

　　碳納米(mi)纖維在活性(xing)炭上合成(cheng)催化劑(ji)

　　將(jiang)先干活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)浸(jin)泡(pao)在(zai)(zai)65中(zhong)(zhong)℃有規定量的(de)鎳(nie)水溶液。大部(bu)分水分蒸發后，真(zhen)空(kong)烘箱中(zhong)(zhong)的(de)濕活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)為120℃干燥2小(xiao)時。由常(chang)規水平管(guan)爐加熱(re)的(de)石英流(liu)反(fan)應(ying)器(直徑3cm，長度(du)100cm)中(zhong)(zhong)合成活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)納米(mi)纖(xian)維。將(jiang)指(zhi)定量的(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)放置在(zai)(zai)反(fan)應(ying)器管(guan)中(zhong)(zhong)心(xin)的(de)氧化鋁(lv)船皿中(zhong)(zhong)。

　　氫(qing)氣中(zhong)的催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑為500℃還原(yuan)2小(xiao)時(shi)(shi)(shi)后(hou)，甲烷200cm 3 / min的速度(du)在550℃在氧化(hua)(hua)(hua)鋁船上(shang)流(liu)(liu)動1小(xiao)時(shi)(shi)(shi)，并被催(cui)化(hua)(hua)(hua)分解。納(na)米碳通過化(hua)(hua)(hua)學(xue)氣相(xiang)沉積(CVD)生長在交(jiao)流(liu)(liu)載體材料(liao)上(shang)。采用酸處(chu)理去除催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑顆粒，純化(hua)(hua)(hua)活性炭(tan)納(na)米纖維樣品。在超(chao)聲波處(chu)理的幫助下，樣品和鹽(yan)酸(3)M)將硝酸混(hun)合(he)(he)12小(xiao)時(shi)(shi)(shi)(2M)再混(hun)合(he)(he)12小(xiao)時(shi)(shi)(shi)。

　　*后，用(yong)冷蒸餾水(shui)沖洗(xi)樣品，去(qu)除殘留(liu)的(de)化(hua)學物質。110洗(xi)滌樣品℃在烤(kao)箱里干燥12小(xiao)時。

　　通過控制量CO 2合(he)成復(fu)(fu)合(he)物(wu)通過懸浮在(zai)爐(lu)內(nei)反應器(qi)管中的復(fu)(fu)合(he)物(wu)進(jin)行物(wu)理激活。樣品在(zai)爐(lu)內(nei)N 2流下加熱(re)，指定反應溫度(du)每分鐘升(sheng)高5℃，然后在(zai)450℃在(zai)溫度(du)下保持5小時。然后將樣品放在(zai)150℃在(zai)掃描電子顯微(wei)(wei)鏡和透(tou)射電子顯微(wei)(wei)鏡下，觀察活性炭納(na)米復(fu)(fu)合(he)材(cai)料的納(na)米結構(gou)和形(xing)狀。