活性炭如何(he)制(zhi)造(zao)活性炭納米纖維

　　在本介紹中(zhong)(zhong)，為改善活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)對揮發(fa)性(xing)(xing)有(you)機(ji)化(hua)合(he)(he)物的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)，制備了活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)納(na)米(mi)纖維的(de)(de)(de)復合(he)(he)材料(VOC)呼吸(xi)(xi)機(ji)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)及(ji)其使用(yong)(yong)(yong)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)用(yong)(yong)(yong)硝(xiao)酸(suan)鎳催化(hua)劑(ji)前體浸漬，碳(tan)納(na)米(mi)纖維用(yong)(yong)(yong)催化(hua)學氣相沉積(CNF)直(zhi)接沉積在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)。在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)微孔(kong)中(zhong)(zhong)沉積的(de)(de)(de)催化(hua)劑(ji)顆粒上(shang)(shang)的(de)(de)(de)CNF被CO 恢復表面(mian)積和微孔(kong)。復合(he)(he)材料的(de)(de)(de)結構表征采用(yong)(yong)(yong)比表面(mian)(BET)分別與電子顯微鏡技術。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)和二甲(jia)苯(ben)是制備的(de)(de)(de)復合(he)(he)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(BTX)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)，然后以顆粒形式(shi)用(yong)(yong)(yong)于有(you)機(ji)呼吸(xi)(xi)機(ji)。玻璃柱中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)用(yong)(yong)(yong)于吸(xi)(xi)附(fu)(fu)空氣樣品的(de)(de)(de)可調(diao)流速。*后，通過氣相色譜分析，在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)管中(zhong)(zhong)捕獲吸(xi)(xi)附(fu)(fu)柱中(zhong)(zhong)未吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)任何吸(xi)(xi)附(fu)(fu)物質。在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan) / 碳(tan)納(na)米(mi)纖維上(shang)(shang)均勻地形成了具(ju)有(you)約10-20nm直(zhi)徑很薄的(de)(de)(de)CNF。用(yong)(yong)(yong)CO 2活(huo)化(hua)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)/ 碳(tan)納(na)米(mi)纖維制備的(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)機(ji)筒(tong)的(de)(de)(de)突破(po)時間為117分鐘，比同重核桃殼活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)制備的(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)機(ji)筒(tong)明顯延長。

　　揮發性(xing)有(you)機化(hua)合物(wu)(VOC)它(ta)是(shi)一種可能在環境(jing)中造成嚴重健康問題(ti)的化(hua)學污染物(wu)。苯、甲苯、二甲苯等揮發性(xing)有(you)機化(hua)合物(wu)(BTX)已知或懷(huai)疑是(shi)致癌(ai)物(wu)。

　　吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)對污染物的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)是(shi)控制(zhi)VOC*重要(yao)的(de)(de)排放方法(fa)之一(yi)。活性(xing)(xing)炭(AC)固定(ding)床形式的(de)(de)環(huan)境(jing)控制(zhi)是(shi)*常用(yong)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)。這(zhe)是(shi)其(qi)內表面積和(he)孔體積大，以及以低成本(ben)吸(xi)(xi)收有(you)機(ji)蒸氣(qi)的(de)(de)能力。這(zhe)些(xie)特性(xing)(xing)使(shi)其(qi)*實(shi)用(yong)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)之一(yi)通過空氣(qi)凈化器、呼吸(xi)(xi)器或(huo)個人(ren)保護設備從吸(xi)(xi)入的(de)(de)空氣(qi)中(zhong)去除有(you)毒氣(qi)體和(he)蒸汽。填(tian)充床中(zhong)含有(you)活性(xing)(xing)炭顆粒(li)，通過吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)吸(xi)(xi)收空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)有(you)機(ji)蒸氣(qi)。

　　活(huo)性(xing)炭無結(jie)構，物理化學性(xing)質復(fu)雜(za)。選擇性(xing)差(cha)，尤其(qi)是芳(fang)香族化合物。活(huo)性(xing)炭的(de)吸(xi)(xi)附能力受以下因素的(de)限制：表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)位(wei)點的(de)密度、吸(xi)(xi)附鍵的(de)活(huo)化能、非均相系(xi)統中吸(xi)(xi)附緩(huan)慢的(de)動力學和(he)不平(ping)衡(heng)、吸(xi)(xi)附劑(ji)表(biao)面(mian)及其(qi)吸(xi)(xi)附劑(ji)表(biao)面(mian)的(de)傳質速(su)率尺寸相對較大。

　　為了克服上述限制，提(ti)出了一(yi)種新型合成碳材(cai)(cai)料作(zuo)為改善活(huo)性(xing)炭吸附(fu)性(xing)能的候選(xuan)人(ren)或裝飾因素。近年來(lai)，活(huo)性(xing)炭納米纖維受到越來(lai)越多的關注和廣泛(fan)的研究(jiu)。由于其(qi)有趣的性(xing)質（純度、機械強度、高幾何(he)表(biao)面等），它們被確定(ding)為特定(ding)的活(huo)性(xing)炭材(cai)(cai)料，并有潛(qian)力作(zuo)為吸附(fu)劑和催化(hua)劑載體(ti)。

　　制造活性炭材料(liao)的方法

　　這次(ci)使用核(he)桃(tao)殼(ke)來(lai)作(zuo)(zuo)為活(huo)(huo)性炭的(de)制作(zuo)(zuo)材料。氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀被用作(zuo)(zuo)生產活(huo)(huo)性炭*有效的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物之一的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。然(ran)后(hou)初始(shi)粒度(du)為0.21-0.35mm破碎、研磨(mo)和篩分核(he)桃(tao)殼(ke)。然(ran)后(hou)將殼(ke)放(fang)入氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀溶液中(zhong)，輕輕加熱(re)2小時(shi)(shi)。然(ran)后(hou)把(ba)它(ta)們放(fang)在(zai)(zai)150℃烘箱干燥。然(ran)后(hou)在(zai)(zai)石英(ying)管(guan)反應器(qi)中(zhong)碳化(hua)(hua)(hua)(hua)浸(jin)漬的(de)殼(ke)樣1小時(shi)(shi)。激活(huo)(huo)后(hou)，樣品在(zai)(zai)N 2流冷卻，0.5N用冷蒸餾水沖洗鹽酸兩次(ci)，去除任何殘留的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)物質。110洗滌樣品℃在(zai)(zai)烤箱里干燥。制備具有不同重量比的(de)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀)到核(he)桃(tao)殼(ke)并(bing)具有不同活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)溫度(du)的(de)樣品，

　　碳納米纖維(wei)在活性炭上合成(cheng)催化(hua)劑

　　將先干活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)浸泡在65中(zhong)(zhong)℃有規定(ding)量(liang)的(de)(de)鎳水(shui)溶液(ye)。大部分水(shui)分蒸發后，真空烘箱中(zhong)(zhong)的(de)(de)濕活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)為120℃干燥2小時。由(you)常規水(shui)平管爐加熱的(de)(de)石英流反應器(直徑(jing)3cm，長度100cm)中(zhong)(zhong)合成活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)納(na)米纖維(wei)。將指定(ding)量(liang)的(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)放置在反應器管中(zhong)(zhong)心的(de)(de)氧化鋁船皿中(zhong)(zhong)。

　　氫氣中的(de)催化(hua)劑為500℃還原2小(xiao)時(shi)后，甲(jia)烷200cm 3 / min的(de)速度在(zai)550℃在(zai)氧化(hua)鋁(lv)船上流(liu)(liu)動1小(xiao)時(shi)，并(bing)被催化(hua)分(fen)解。納米碳通過化(hua)學氣相沉(chen)積(CVD)生長在(zai)交流(liu)(liu)載(zai)體(ti)材料上。采用酸處理去除催化(hua)劑顆粒，純化(hua)活(huo)性炭納米纖維樣(yang)品。在(zai)超聲波處理的(de)幫助下，樣(yang)品和鹽酸(3)M)將硝(xiao)酸混(hun)合12小(xiao)時(shi)(2M)再混(hun)合12小(xiao)時(shi)。

　　*后，用冷蒸餾水(shui)沖洗樣品(pin)，去除(chu)殘留的化(hua)學物質。110洗滌(di)樣品(pin)℃在烤箱里(li)干燥12小時。

　　通過(guo)控制量CO 2合成復合物通過(guo)懸浮在(zai)(zai)爐(lu)內反(fan)應器管中的復合物進行物理激活(huo)。樣(yang)品(pin)在(zai)(zai)爐(lu)內N 2流下加熱，指定反(fan)應溫(wen)度每分鐘升高5℃，然后(hou)在(zai)(zai)450℃在(zai)(zai)溫(wen)度下保持(chi)5小時(shi)。然后(hou)將(jiang)樣(yang)品(pin)放在(zai)(zai)150℃在(zai)(zai)掃描電子顯微(wei)鏡(jing)和透射電子顯微(wei)鏡(jing)下，觀察活(huo)性炭納(na)米復合材料的納(na)米結(jie)構和形狀。