活性炭如何制造活性炭納米纖維(wei)

　　在本(ben)介(jie)紹中(zhong)，為改善(shan)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)對(dui)揮發性(xing)有(you)機化合(he)物(wu)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，制(zhi)備了活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)和(he)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)納米(mi)纖(xian)維的(de)(de)(de)復合(he)材料(liao)(VOC)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機的(de)(de)(de)性(xing)能及其使用。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)用硝酸鎳催化劑前體浸漬，碳(tan)(tan)納米(mi)纖(xian)維用催化學氣相沉積(ji)(CNF)直(zhi)接沉積(ji)在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面。在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)微(wei)孔(kong)中(zhong)沉積(ji)的(de)(de)(de)催化劑顆粒上的(de)(de)(de)CNF被(bei)CO 恢復表(biao)面積(ji)和(he)微(wei)孔(kong)。復合(he)材料(liao)的(de)(de)(de)結(jie)構表(biao)征采用比(bi)表(biao)面(BET)分(fen)別與(yu)電子顯微(wei)鏡(jing)技術。苯(ben)、甲苯(ben)和(he)二甲苯(ben)是制(zhi)備的(de)(de)(de)復合(he)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(BTX)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，然后(hou)以顆粒形式(shi)用于有(you)機呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機。玻(bo)璃柱中(zhong)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑用于吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)空氣樣品(pin)的(de)(de)(de)可調流速。*后(hou)，通過氣相色(se)譜(pu)分(fen)析，在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)管(guan)中(zhong)捕(bu)獲吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)柱中(zhong)未吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)任何吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)物(wu)質。在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan) / 碳(tan)(tan)納米(mi)纖(xian)維上均勻地(di)形成了具有(you)約10-20nm直(zhi)徑很薄(bo)的(de)(de)(de)CNF。用CO 2活(huo)(huo)化活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)/ 碳(tan)(tan)納米(mi)纖(xian)維制(zhi)備的(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)突破時間為117分(fen)鐘，比(bi)同(tong)重核桃(tao)殼活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)制(zhi)備的(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機筒(tong)(tong)明顯延長。

　　揮發性(xing)有機(ji)化(hua)合(he)物(wu)(VOC)它是一種可能在環境中(zhong)造成嚴重健(jian)康(kang)問(wen)題的化(hua)學污染物(wu)。苯(ben)(ben)、甲苯(ben)(ben)、二甲苯(ben)(ben)等(deng)揮發性(xing)有機(ji)化(hua)合(he)物(wu)(BTX)已知或懷疑是致癌物(wu)。

　　吸(xi)附(fu)劑(ji)對污染物的(de)(de)吸(xi)附(fu)是控制VOC*重(zhong)要的(de)(de)排(pai)放方法之一(yi)。活性(xing)炭(AC)固(gu)定床形式(shi)的(de)(de)環境控制是*常用的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑(ji)。這(zhe)是其(qi)內(nei)表面積和(he)孔體(ti)積大，以(yi)及以(yi)低(di)成本吸(xi)收有機蒸(zheng)氣(qi)的(de)(de)能力(li)。這(zhe)些特性(xing)使其(qi)*實用的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑(ji)之一(yi)通過(guo)空氣(qi)凈化(hua)器(qi)、呼吸(xi)器(qi)或(huo)個人保(bao)護(hu)設(she)備從吸(xi)入(ru)的(de)(de)空氣(qi)中去除有毒氣(qi)體(ti)和(he)蒸(zheng)汽。填充床中含有活性(xing)炭顆粒(li)，通過(guo)吸(xi)附(fu)劑(ji)吸(xi)收空氣(qi)中的(de)(de)有機蒸(zheng)氣(qi)。

　　活性(xing)炭無(wu)結(jie)構，物理化(hua)學性(xing)質復(fu)雜。選(xuan)擇(ze)性(xing)差(cha)，尤其是芳香族化(hua)合物。活性(xing)炭的吸(xi)(xi)附(fu)能力受以下(xia)因素的限制：表面(mian)(mian)活性(xing)位(wei)點(dian)的密度、吸(xi)(xi)附(fu)鍵的活化(hua)能、非均相系統(tong)中吸(xi)(xi)附(fu)緩慢的動(dong)力學和不平(ping)衡、吸(xi)(xi)附(fu)劑表面(mian)(mian)及其吸(xi)(xi)附(fu)劑表面(mian)(mian)的傳(chuan)質速率尺寸(cun)相對較(jiao)大。

　　為了克服上述限(xian)制，提出(chu)了一種新型(xing)合成(cheng)碳(tan)材料作為改善活(huo)性炭吸(xi)附性能的(de)(de)候選人或裝飾因素。近年來，活(huo)性炭納米纖(xian)維受到越(yue)來越(yue)多的(de)(de)關注和(he)廣泛的(de)(de)研(yan)究(jiu)。由于其有(you)趣的(de)(de)性質（純度、機(ji)械強度、高幾(ji)何表面等），它(ta)們被確定為特定的(de)(de)活(huo)性炭材料，并有(you)潛力作為吸(xi)附劑和(he)催化劑載(zai)體。

　　制造活性炭(tan)材料的方法

　　這次使用(yong)核(he)桃(tao)殼來作為活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)制作材料。氫氧(yang)(yang)(yang)化鉀(jia)被用(yong)作生(sheng)產活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)*有效的(de)(de)(de)化合物之一(yi)的(de)(de)(de)化學(xue)活(huo)(huo)化劑(ji)。然(ran)后(hou)初始粒度(du)為0.21-0.35mm破碎、研磨和(he)篩分核(he)桃(tao)殼。然(ran)后(hou)將殼放入(ru)氫氧(yang)(yang)(yang)化鉀(jia)溶液中(zhong)，輕輕加(jia)熱(re)2小(xiao)時。然(ran)后(hou)把它們放在(zai)(zai)150℃烘(hong)箱干(gan)燥。然(ran)后(hou)在(zai)(zai)石英管反應器中(zhong)碳化浸漬的(de)(de)(de)殼樣(yang)1小(xiao)時。激活(huo)(huo)后(hou)，樣(yang)品(pin)(pin)在(zai)(zai)N 2流冷卻，0.5N用(yong)冷蒸餾水沖(chong)洗鹽酸兩次，去(qu)除任何殘留的(de)(de)(de)化學(xue)物質。110洗滌樣(yang)品(pin)(pin)℃在(zai)(zai)烤箱里(li)干(gan)燥。制備具(ju)有不(bu)同(tong)重量比的(de)(de)(de)活(huo)(huo)化劑(ji)(氫氧(yang)(yang)(yang)化鉀(jia))到核(he)桃(tao)殼并具(ju)有不(bu)同(tong)活(huo)(huo)化溫度(du)的(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)(pin)，

　　碳納米纖維(wei)在活性炭上合成催化劑

　　將(jiang)先干(gan)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)浸(jin)泡(pao)在(zai)65中℃有規定(ding)量的鎳(nie)水溶液。大(da)部分水分蒸發后，真空(kong)烘箱中的濕活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)為120℃干(gan)燥2小時。由常規水平管爐(lu)加熱的石英流反應(ying)器(直徑3cm，長度100cm)中合成活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)納米纖維。將(jiang)指定(ding)量的活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)放置在(zai)反應(ying)器管中心的氧化鋁船(chuan)皿中。

　　氫(qing)氣(qi)中的(de)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)為500℃還(huan)原2小(xiao)時(shi)(shi)后，甲(jia)烷200cm 3 / min的(de)速度(du)在550℃在氧(yang)化(hua)(hua)鋁船上流(liu)動(dong)1小(xiao)時(shi)(shi)，并被催(cui)化(hua)(hua)分解。納(na)米碳通過化(hua)(hua)學氣(qi)相(xiang)沉積(CVD)生長在交流(liu)載(zai)體材料上。采(cai)用酸處理(li)去除(chu)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)顆粒，純化(hua)(hua)活(huo)性(xing)炭納(na)米纖(xian)維樣品。在超聲波處理(li)的(de)幫助(zhu)下，樣品和鹽酸(3)M)將硝(xiao)酸混合12小(xiao)時(shi)(shi)(2M)再(zai)混合12小(xiao)時(shi)(shi)。

　　*后，用冷蒸(zheng)餾(liu)水沖洗樣品(pin)，去(qu)除殘(can)留的化學物(wu)質。110洗滌(di)樣品(pin)℃在烤箱(xiang)里干(gan)燥12小(xiao)時。

　　通過控(kong)制量CO 2合(he)成復合(he)物(wu)通過懸浮在爐內反(fan)應器管中的復合(he)物(wu)進(jin)行物(wu)理激(ji)活。樣(yang)(yang)品(pin)在爐內N 2流(liu)下加熱，指定反(fan)應溫(wen)度每分鐘升高5℃，然后在450℃在溫(wen)度下保持5小時。然后將(jiang)樣(yang)(yang)品(pin)放在150℃在掃描電子顯微鏡(jing)和(he)透(tou)射電子顯微鏡(jing)下，觀察活性炭納米復合(he)材料的納米結構和(he)形狀。