活性炭如何制造活性(xing)炭(tan)納米纖維

　　在(zai)本介(jie)紹中(zhong)(zhong)，為改善活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)對(dui)揮(hui)發性(xing)有機化合物的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，制備(bei)了活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)和(he)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)納(na)米纖維的(de)(de)(de)復合材料(VOC)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機的(de)(de)(de)性(xing)能及其使用(yong)(yong)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)用(yong)(yong)硝酸鎳催化劑前(qian)體(ti)浸(jin)漬(zi)，碳(tan)納(na)米纖維用(yong)(yong)催化學氣相沉積(CNF)直(zhi)接沉積在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)。在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)微(wei)孔中(zhong)(zhong)沉積的(de)(de)(de)催化劑顆粒上的(de)(de)(de)CNF被CO 恢(hui)復表(biao)面(mian)積和(he)微(wei)孔。復合材料的(de)(de)(de)結(jie)構表(biao)征(zheng)采用(yong)(yong)比表(biao)面(mian)(BET)分別與(yu)電子顯(xian)微(wei)鏡技術。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)和(he)二甲(jia)苯(ben)是制備(bei)的(de)(de)(de)復合吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(BTX)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，然后以顆粒形式用(yong)(yong)于(yu)有機呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機。玻(bo)璃柱(zhu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑用(yong)(yong)于(yu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)空氣樣品的(de)(de)(de)可(ke)調流速。*后，通過氣相色(se)譜分析，在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)管中(zhong)(zhong)捕獲吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)柱(zhu)中(zhong)(zhong)未吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)任何吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)物質。在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan) / 碳(tan)納(na)米纖維上均勻(yun)地形成了具有約(yue)10-20nm直(zhi)徑很薄的(de)(de)(de)CNF。用(yong)(yong)CO 2活(huo)(huo)(huo)化活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)/ 碳(tan)納(na)米纖維制備(bei)的(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機筒(tong)的(de)(de)(de)突破(po)時(shi)間為117分鐘，比同重(zhong)核桃殼活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)制備(bei)的(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機筒(tong)明顯(xian)延長(chang)。

　　揮發性有機化合物(wu)(wu)(VOC)它(ta)是一種可能在環境中造成嚴重健康(kang)問題的化學污染物(wu)(wu)。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)、二甲(jia)苯(ben)等揮發性有機化合物(wu)(wu)(BTX)已(yi)知或懷疑是致癌物(wu)(wu)。

　　吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑對污染物(wu)的(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)是控制VOC*重(zhong)要的(de)排放方法之(zhi)一。活性炭(AC)固定床(chuang)形(xing)式的(de)環境(jing)控制是*常用的(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑。這是其(qi)(qi)內表面積和孔體積大，以(yi)及以(yi)低成本吸(xi)(xi)(xi)收(shou)有(you)機蒸(zheng)氣(qi)的(de)能力。這些特性使其(qi)(qi)*實用的(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑之(zhi)一通過空氣(qi)凈化器(qi)、呼吸(xi)(xi)(xi)器(qi)或(huo)個(ge)人保(bao)護設備從吸(xi)(xi)(xi)入的(de)空氣(qi)中(zhong)去除有(you)毒氣(qi)體和蒸(zheng)汽(qi)。填充床(chuang)中(zhong)含有(you)活性炭顆粒，通過吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑吸(xi)(xi)(xi)收(shou)空氣(qi)中(zhong)的(de)有(you)機蒸(zheng)氣(qi)。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)無結構，物理化學性(xing)(xing)質(zhi)復雜(za)。選擇性(xing)(xing)差(cha)，尤其是芳(fang)香族化合(he)物。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的吸(xi)附能(neng)力受以下因素的限(xian)制：表面活(huo)性(xing)(xing)位(wei)點的密度、吸(xi)附鍵(jian)的活(huo)化能(neng)、非均相(xiang)系統中吸(xi)附緩慢(man)的動力學和(he)不平衡、吸(xi)附劑表面及其吸(xi)附劑表面的傳(chuan)質(zhi)速率尺寸相(xiang)對較(jiao)大。

　　為了克服上述限制，提出了一種新型合成碳材(cai)料作為改(gai)善活性(xing)炭吸附性(xing)能的(de)候選(xuan)人或(huo)裝飾(shi)因素(su)。近年來(lai)，活性(xing)炭納米纖維(wei)受到越來(lai)越多的(de)關注和廣(guang)泛的(de)研究。由于其(qi)有趣的(de)性(xing)質（純度、機械強度、高幾何(he)表(biao)面等），它(ta)們被確定(ding)為特(te)定(ding)的(de)活性(xing)炭材(cai)料，并有潛力作為吸附劑和催化劑載體。

　　制造活性炭材(cai)料的方法

　　這次使用核(he)桃(tao)殼(ke)(ke)(ke)來作為活(huo)性炭(tan)的制作材(cai)料。氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉀被(bei)用作生產活(huo)性炭(tan)*有效的化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合物之一的化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。然后(hou)初始粒度(du)為0.21-0.35mm破碎、研磨和篩分核(he)桃(tao)殼(ke)(ke)(ke)。然后(hou)將殼(ke)(ke)(ke)放入(ru)氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉀溶(rong)液(ye)中，輕輕加熱2小時(shi)。然后(hou)把它們(men)放在(zai)150℃烘箱干燥(zao)。然后(hou)在(zai)石英(ying)管反應(ying)器(qi)中碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)浸漬的殼(ke)(ke)(ke)樣1小時(shi)。激活(huo)后(hou)，樣品在(zai)N 2流冷(leng)卻，0.5N用冷(leng)蒸(zheng)餾(liu)水(shui)沖(chong)洗鹽酸兩次，去除任何(he)殘留(liu)的化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)物質。110洗滌樣品℃在(zai)烤箱里干燥(zao)。制備(bei)具有不(bu)(bu)同重量比的活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉀)到(dao)核(he)桃(tao)殼(ke)(ke)(ke)并(bing)具有不(bu)(bu)同活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)溫度(du)的樣品，

　　碳納米纖維在活(huo)性炭上合成催化劑

　　將先干活(huo)性炭(tan)浸泡在65中(zhong)℃有規定(ding)量的(de)鎳水溶液。大部分水分蒸發后(hou)，真空烘箱(xiang)中(zhong)的(de)濕活(huo)性炭(tan)為120℃干燥2小時。由常規水平管爐加熱(re)的(de)石英(ying)流(liu)反應器(直徑3cm，長度100cm)中(zhong)合成活(huo)性炭(tan)納米(mi)纖維。將指定(ding)量的(de)活(huo)性炭(tan)放置在反應器管中(zhong)心的(de)氧化鋁船(chuan)皿中(zhong)。

　　氫氣(qi)中(zhong)的催(cui)化(hua)劑為500℃還原2小(xiao)時后，甲烷(wan)200cm 3 / min的速度在(zai)550℃在(zai)氧化(hua)鋁船上(shang)流(liu)動1小(xiao)時，并被催(cui)化(hua)分解。納(na)米碳(tan)通過化(hua)學(xue)氣(qi)相(xiang)沉積(CVD)生長在(zai)交流(liu)載體(ti)材料上(shang)。采(cai)用(yong)酸(suan)處(chu)理(li)去除催(cui)化(hua)劑顆粒，純化(hua)活性炭納(na)米纖維樣品。在(zai)超聲波處(chu)理(li)的幫(bang)助下，樣品和鹽酸(suan)(3)M)將硝酸(suan)混合12小(xiao)時(2M)再(zai)混合12小(xiao)時。

　　*后，用冷蒸餾水沖洗樣品，去除殘(can)留(liu)的(de)化學(xue)物質。110洗滌樣品℃在(zai)烤箱里干燥12小(xiao)時(shi)。

　　通(tong)過(guo)控制量CO 2合(he)成復合(he)物通(tong)過(guo)懸浮在(zai)爐內(nei)反(fan)應器管中(zhong)的(de)(de)復合(he)物進行(xing)物理(li)激(ji)活。樣品在(zai)爐內(nei)N 2流下(xia)加熱，指(zhi)定反(fan)應溫(wen)度(du)每(mei)分鐘升高5℃，然后在(zai)450℃在(zai)溫(wen)度(du)下(xia)保持5小時。然后將樣品放(fang)在(zai)150℃在(zai)掃描(miao)電(dian)子顯(xian)微鏡和(he)透射電(dian)子顯(xian)微鏡下(xia)，觀察活性炭納(na)米復合(he)材料的(de)(de)納(na)米結構和(he)形狀(zhuang)。