活性炭如何制造活性炭納(na)米(mi)纖維

　　在(zai)本介紹中(zhong)，為(wei)改善活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)對揮發性有機(ji)(ji)化合(he)物(wu)的(de)吸附(fu)(fu)，制(zhi)(zhi)備(bei)了(le)(le)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)和活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)納(na)(na)(na)米(mi)纖維(wei)的(de)復合(he)材(cai)料(VOC)呼(hu)吸機(ji)(ji)的(de)性能及其使用。活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)用硝酸鎳(nie)催化劑(ji)前體浸漬(zi)，碳(tan)納(na)(na)(na)米(mi)纖維(wei)用催化學氣(qi)相(xiang)沉積(CNF)直(zhi)接沉積在(zai)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)表(biao)面。在(zai)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)微(wei)孔中(zhong)沉積的(de)催化劑(ji)顆粒(li)上的(de)CNF被CO 恢復表(biao)面積和微(wei)孔。復合(he)材(cai)料的(de)結構表(biao)征(zheng)采用比表(biao)面(BET)分別(bie)與電子顯微(wei)鏡技術。苯、甲(jia)苯和二甲(jia)苯是制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)復合(he)吸附(fu)(fu)劑(ji)(BTX)吸附(fu)(fu)，然(ran)后(hou)(hou)以顆粒(li)形(xing)式用于(yu)有機(ji)(ji)呼(hu)吸機(ji)(ji)。玻璃(li)柱中(zhong)的(de)吸附(fu)(fu)劑(ji)用于(yu)吸附(fu)(fu)空氣(qi)樣品的(de)可調流速。*后(hou)(hou)，通(tong)過氣(qi)相(xiang)色譜分析，在(zai)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)吸附(fu)(fu)管中(zhong)捕獲吸附(fu)(fu)柱中(zhong)未吸附(fu)(fu)的(de)任何吸附(fu)(fu)物(wu)質。在(zai)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan) / 碳(tan)納(na)(na)(na)米(mi)纖維(wei)上均勻地形(xing)成了(le)(le)具有約(yue)10-20nm直(zhi)徑很薄的(de)CNF。用CO 2活(huo)(huo)(huo)化活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)/ 碳(tan)納(na)(na)(na)米(mi)纖維(wei)制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)呼(hu)吸機(ji)(ji)筒的(de)突破時間為(wei)117分鐘(zhong)，比同重(zhong)核(he)桃殼活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)呼(hu)吸機(ji)(ji)筒明顯延長。

　　揮(hui)發(fa)性有(you)機(ji)化合(he)物(wu)(VOC)它是(shi)一種(zhong)可能在(zai)環境(jing)中造(zao)成嚴重健康問題的化學(xue)污染物(wu)。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)、二甲(jia)苯(ben)等(deng)揮(hui)發(fa)性有(you)機(ji)化合(he)物(wu)(BTX)已知或懷疑是(shi)致(zhi)癌物(wu)。

　　吸(xi)(xi)附劑(ji)(ji)(ji)對(dui)污染物的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附是(shi)控制VOC*重要的(de)(de)(de)(de)排放方法之(zhi)一。活(huo)性(xing)炭(AC)固定(ding)床形式的(de)(de)(de)(de)環境控制是(shi)*常用的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附劑(ji)(ji)(ji)。這是(shi)其內表(biao)面積(ji)和(he)孔(kong)體積(ji)大(da)，以及以低成本吸(xi)(xi)收有機蒸(zheng)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)能力。這些特性(xing)使其*實用的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附劑(ji)(ji)(ji)之(zhi)一通過空(kong)氣(qi)凈化器(qi)、呼(hu)吸(xi)(xi)器(qi)或個人保護設(she)備從吸(xi)(xi)入的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)中去除有毒氣(qi)體和(he)蒸(zheng)汽(qi)。填充床中含(han)有活(huo)性(xing)炭顆粒(li)，通過吸(xi)(xi)附劑(ji)(ji)(ji)吸(xi)(xi)收空(kong)氣(qi)中的(de)(de)(de)(de)有機蒸(zheng)氣(qi)。

　　活(huo)性炭無(wu)結構，物理(li)化學性質復雜。選擇性差，尤(you)其(qi)是(shi)芳香族(zu)化合物。活(huo)性炭的(de)(de)吸(xi)(xi)附能(neng)力受以下(xia)因素的(de)(de)限制：表(biao)面(mian)活(huo)性位點的(de)(de)密(mi)度、吸(xi)(xi)附鍵的(de)(de)活(huo)化能(neng)、非均相系統中吸(xi)(xi)附緩慢的(de)(de)動力學和不平衡、吸(xi)(xi)附劑表(biao)面(mian)及其(qi)吸(xi)(xi)附劑表(biao)面(mian)的(de)(de)傳質速率尺寸相對較大。

　　為(wei)了克服上述限制(zhi)，提出(chu)了一種新型合成碳(tan)材(cai)料(liao)作為(wei)改善(shan)活(huo)性(xing)炭吸附性(xing)能的(de)候選(xuan)人(ren)或(huo)裝飾(shi)因(yin)素(su)。近年來(lai)，活(huo)性(xing)炭納米纖維受(shou)到越來(lai)越多(duo)的(de)關注和廣泛(fan)的(de)研究(jiu)。由于其有趣的(de)性(xing)質(zhi)（純度、機械強(qiang)度、高幾(ji)何表面等），它們被確(que)定(ding)(ding)為(wei)特定(ding)(ding)的(de)活(huo)性(xing)炭材(cai)料(liao)，并有潛(qian)力作為(wei)吸附劑和催化劑載體。

　　制造活性炭材料(liao)的方法

　　這次使用(yong)(yong)核(he)桃(tao)殼(ke)來(lai)作為(wei)活性(xing)炭的(de)(de)(de)制作材料。氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀被用(yong)(yong)作生產活性(xing)炭*有效的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)之一的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學活化(hua)(hua)(hua)劑。然后(hou)(hou)初始粒度(du)為(wei)0.21-0.35mm破碎、研磨和篩分核(he)桃(tao)殼(ke)。然后(hou)(hou)將(jiang)殼(ke)放入(ru)氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀溶液中(zhong)，輕(qing)輕(qing)加熱2小時(shi)。然后(hou)(hou)把它們放在150℃烘箱干(gan)燥(zao)(zao)。然后(hou)(hou)在石英管反應器中(zhong)碳化(hua)(hua)(hua)浸漬的(de)(de)(de)殼(ke)樣1小時(shi)。激活后(hou)(hou)，樣品在N 2流冷(leng)卻，0.5N用(yong)(yong)冷(leng)蒸餾水沖洗鹽酸兩(liang)次，去(qu)除任何殘留的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學物(wu)質。110洗滌樣品℃在烤箱里(li)干(gan)燥(zao)(zao)。制備具有不同重量比的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)劑(氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀)到核(he)桃(tao)殼(ke)并(bing)具有不同活化(hua)(hua)(hua)溫度(du)的(de)(de)(de)樣品，

　　碳納米(mi)纖維在活性炭上合成催(cui)化劑

　　將(jiang)先(xian)干活(huo)性(xing)炭(tan)浸(jin)泡在65中℃有規(gui)定量(liang)的(de)(de)鎳水(shui)(shui)溶液。大(da)部(bu)分水(shui)(shui)分蒸發后，真空烘箱(xiang)中的(de)(de)濕活(huo)性(xing)炭(tan)為120℃干燥2小(xiao)時。由常規(gui)水(shui)(shui)平管(guan)爐加熱的(de)(de)石英流反應(ying)器(直徑3cm，長度(du)100cm)中合成活(huo)性(xing)炭(tan)納米纖維。將(jiang)指定量(liang)的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)放置在反應(ying)器管(guan)中心的(de)(de)氧化(hua)鋁船皿中。

　　氫氣中的催化(hua)劑(ji)為500℃還(huan)原2小(xiao)時(shi)(shi)后，甲烷200cm 3 / min的速度在550℃在氧(yang)化(hua)鋁(lv)船上(shang)流動1小(xiao)時(shi)(shi)，并被催化(hua)分(fen)解(jie)。納(na)米碳(tan)通過化(hua)學氣相沉積(CVD)生(sheng)長在交流載體(ti)材料上(shang)。采用酸處理去除催化(hua)劑(ji)顆(ke)粒，純化(hua)活(huo)性炭(tan)納(na)米纖維樣品。在超聲波處理的幫(bang)助下，樣品和鹽(yan)酸(3)M)將(jiang)硝酸混(hun)合(he)12小(xiao)時(shi)(shi)(2M)再混(hun)合(he)12小(xiao)時(shi)(shi)。

　　*后，用冷蒸餾水沖洗樣品(pin)，去除殘留的化學物質。110洗滌樣品(pin)℃在烤(kao)箱(xiang)里干(gan)燥(zao)12小時。

　　通過控制(zhi)量(liang)CO 2合成復合物(wu)通過懸浮在(zai)(zai)(zai)(zai)爐內反應(ying)器(qi)管中(zhong)的(de)復合物(wu)進行物(wu)理激活(huo)。樣品(pin)在(zai)(zai)(zai)(zai)爐內N 2流(liu)下(xia)加熱，指定反應(ying)溫(wen)度每分鐘(zhong)升高5℃，然后在(zai)(zai)(zai)(zai)450℃在(zai)(zai)(zai)(zai)溫(wen)度下(xia)保(bao)持(chi)5小時。然后將樣品(pin)放在(zai)(zai)(zai)(zai)150℃在(zai)(zai)(zai)(zai)掃描電(dian)子顯微鏡(jing)和透(tou)射電(dian)子顯微鏡(jing)下(xia)，觀察活(huo)性炭納米(mi)復合材料的(de)納米(mi)結(jie)構和形狀。