活性炭如何制(zhi)造活性(xing)炭納米纖(xian)維

　　在本(ben)介紹中(zhong)(zhong)，為(wei)改善活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)對揮發(fa)性(xing)(xing)(xing)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)，制備了活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)納米纖維(wei)的(de)(de)復合(he)材料(VOC)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能及其使用(yong)(yong)(yong)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)用(yong)(yong)(yong)硝酸(suan)鎳催化(hua)劑(ji)前(qian)體(ti)浸漬，碳(tan)納米纖維(wei)用(yong)(yong)(yong)催化(hua)學氣(qi)(qi)相沉積(CNF)直(zhi)接(jie)沉積在活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)表面(mian)。在活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)微(wei)孔中(zhong)(zhong)沉積的(de)(de)催化(hua)劑(ji)顆粒(li)上(shang)的(de)(de)CNF被(bei)CO 恢復表面(mian)積和微(wei)孔。復合(he)材料的(de)(de)結構表征采用(yong)(yong)(yong)比表面(mian)(BET)分(fen)別與電子顯(xian)微(wei)鏡技術。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)和二甲(jia)苯(ben)是(shi)制備的(de)(de)復合(he)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(BTX)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)，然后以顆粒(li)形式用(yong)(yong)(yong)于有(you)機(ji)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)。玻璃(li)柱中(zhong)(zhong)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)用(yong)(yong)(yong)于吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)空(kong)氣(qi)(qi)樣品的(de)(de)可調流(liu)速。*后，通(tong)過氣(qi)(qi)相色譜(pu)分(fen)析，在活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)管中(zhong)(zhong)捕獲吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)柱中(zhong)(zhong)未吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)任何吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)物質(zhi)。在活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan) / 碳(tan)納米纖維(wei)上(shang)均(jun)勻地形成了具有(you)約10-20nm直(zhi)徑很薄的(de)(de)CNF。用(yong)(yong)(yong)CO 2活(huo)(huo)化(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)/ 碳(tan)納米纖維(wei)制備的(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)筒(tong)的(de)(de)突破時(shi)間(jian)為(wei)117分(fen)鐘，比同重核桃殼活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)制備的(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)筒(tong)明顯(xian)延長(chang)。

　　揮(hui)發性有(you)機(ji)(ji)化合物(VOC)它是一(yi)種(zhong)可能在環(huan)境中造(zao)成嚴(yan)重(zhong)健康問題的(de)化學污染(ran)物。苯、甲苯、二(er)甲苯等揮(hui)發性有(you)機(ji)(ji)化合物(BTX)已知或懷疑是致癌物。

　　吸(xi)附(fu)劑(ji)對污染物的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)是(shi)控制VOC*重要的(de)(de)(de)(de)排(pai)放方法之一(yi)。活(huo)性炭(tan)(AC)固(gu)定床(chuang)形式的(de)(de)(de)(de)環境控制是(shi)*常用的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑(ji)。這(zhe)(zhe)是(shi)其(qi)內表面(mian)積和孔體積大，以及(ji)以低成(cheng)本吸(xi)收有機蒸氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)力。這(zhe)(zhe)些特性使其(qi)*實(shi)用的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑(ji)之一(yi)通(tong)過(guo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)凈化(hua)器、呼吸(xi)器或個人保護設(she)備從(cong)吸(xi)入的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)去除有毒氣(qi)(qi)(qi)體和蒸汽。填(tian)充床(chuang)中(zhong)含有活(huo)性炭(tan)顆粒，通(tong)過(guo)吸(xi)附(fu)劑(ji)吸(xi)收空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)有機蒸氣(qi)(qi)(qi)。

　　活性炭(tan)無(wu)結構，物(wu)理化學性質復雜。選擇性差，尤其(qi)是芳(fang)香族化合物(wu)。活性炭(tan)的吸(xi)附能(neng)力(li)受以下因(yin)素的限制(zhi)：表(biao)(biao)面(mian)活性位(wei)點的密度、吸(xi)附鍵的活化能(neng)、非均相(xiang)系統中吸(xi)附緩(huan)慢的動力(li)學和不平(ping)衡、吸(xi)附劑表(biao)(biao)面(mian)及其(qi)吸(xi)附劑表(biao)(biao)面(mian)的傳質速率(lv)尺(chi)寸相(xiang)對(dui)較大。

　　為了克服上述限制，提出了一種新(xin)型(xing)合(he)成碳材(cai)料作(zuo)為改善活性(xing)(xing)炭吸附性(xing)(xing)能的(de)候選人(ren)或裝飾因(yin)素。近年來，活性(xing)(xing)炭納米(mi)纖(xian)維受到越來越多的(de)關注和(he)(he)廣泛的(de)研(yan)究。由于(yu)其(qi)有趣的(de)性(xing)(xing)質（純度、機械強度、高(gao)幾何(he)表面等），它們被確定為特定的(de)活性(xing)(xing)炭材(cai)料，并有潛力作(zuo)為吸附劑和(he)(he)催化劑載體。

　　制造活(huo)性炭材料(liao)的(de)方(fang)法(fa)

　　這次使(shi)用核(he)桃(tao)殼(ke)(ke)(ke)來作為活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)制作材料。氫氧(yang)化鉀被用作生產活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)*有效的(de)化合物(wu)之一(yi)的(de)化學活(huo)(huo)(huo)(huo)化劑(ji)。然后(hou)(hou)初始(shi)粒度為0.21-0.35mm破碎、研磨和篩分核(he)桃(tao)殼(ke)(ke)(ke)。然后(hou)(hou)將殼(ke)(ke)(ke)放入(ru)氫氧(yang)化鉀溶液中(zhong)(zhong)，輕輕加熱2小時(shi)。然后(hou)(hou)把它(ta)們放在(zai)(zai)150℃烘(hong)箱(xiang)干(gan)燥(zao)(zao)。然后(hou)(hou)在(zai)(zai)石英管反應器中(zhong)(zhong)碳化浸漬的(de)殼(ke)(ke)(ke)樣1小時(shi)。激(ji)活(huo)(huo)(huo)(huo)后(hou)(hou)，樣品在(zai)(zai)N 2流冷卻，0.5N用冷蒸餾水沖洗(xi)鹽酸兩次，去除任何殘留的(de)化學物(wu)質。110洗(xi)滌樣品℃在(zai)(zai)烤箱(xiang)里(li)干(gan)燥(zao)(zao)。制備具(ju)(ju)有不同重量比的(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)化劑(ji)(氫氧(yang)化鉀)到核(he)桃(tao)殼(ke)(ke)(ke)并具(ju)(ju)有不同活(huo)(huo)(huo)(huo)化溫度的(de)樣品，

　　碳(tan)納米纖維在活性(xing)炭上合成催化劑

　　將(jiang)先干活(huo)性(xing)炭浸泡在65中(zhong)(zhong)℃有規定(ding)量的(de)鎳水溶液。大部分水分蒸發后，真空烘(hong)箱中(zhong)(zhong)的(de)濕活(huo)性(xing)炭為120℃干燥(zao)2小時。由常(chang)規水平管爐加熱的(de)石英流反應器(qi)(直徑3cm，長度100cm)中(zhong)(zhong)合(he)成(cheng)活(huo)性(xing)炭納米纖維。將(jiang)指定(ding)量的(de)活(huo)性(xing)炭放置在反應器(qi)管中(zhong)(zhong)心的(de)氧化鋁船皿中(zhong)(zhong)。

　　氫氣中的(de)催化(hua)劑(ji)為500℃還原(yuan)2小(xiao)時(shi)(shi)后，甲烷200cm 3 / min的(de)速(su)度(du)在(zai)(zai)550℃在(zai)(zai)氧化(hua)鋁(lv)船上流動(dong)1小(xiao)時(shi)(shi)，并被催化(hua)分(fen)解。納米碳通過化(hua)學氣相沉積(CVD)生(sheng)長在(zai)(zai)交流載體材料上。采用(yong)酸處理去除催化(hua)劑(ji)顆粒，純(chun)化(hua)活性炭(tan)納米纖維樣(yang)品。在(zai)(zai)超聲波處理的(de)幫(bang)助下，樣(yang)品和鹽(yan)酸(3)M)將硝酸混合(he)12小(xiao)時(shi)(shi)(2M)再混合(he)12小(xiao)時(shi)(shi)。

　　*后，用冷蒸餾水沖(chong)洗(xi)樣品(pin)，去除殘留的化學物質。110洗(xi)滌(di)樣品(pin)℃在(zai)烤箱里干燥12小(xiao)時。

　　通過控制(zhi)量CO 2合(he)成復(fu)合(he)物通過懸浮在爐內反(fan)應(ying)器管(guan)中的復(fu)合(he)物進行物理(li)激活。樣品在爐內N 2流下加(jia)熱，指(zhi)定(ding)反(fan)應(ying)溫度每分鐘升(sheng)高5℃，然后(hou)在450℃在溫度下保持5小(xiao)時。然后(hou)將樣品放(fang)在150℃在掃描電子顯微鏡(jing)和(he)透射電子顯微鏡(jing)下，觀察活性炭納米復(fu)合(he)材料的納米結(jie)構和(he)形狀。