活性炭如何(he)制造活性炭(tan)納(na)米纖(xian)維

　　在(zai)本介(jie)紹(shao)中(zhong)，為改善活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)對揮發性(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)機(ji)(ji)(ji)化合(he)(he)物的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)，制(zhi)備(bei)了(le)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)和活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)納米(mi)(mi)(mi)(mi)纖維(wei)的(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)材(cai)料(liao)(VOC)呼(hu)(hu)吸(xi)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能及其使用(yong)(yong)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)用(yong)(yong)硝酸鎳催(cui)化劑前體浸漬，碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)(mi)(mi)纖維(wei)用(yong)(yong)催(cui)化學氣(qi)相沉(chen)(chen)積(CNF)直接沉(chen)(chen)積在(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)。在(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)微(wei)孔中(zhong)沉(chen)(chen)積的(de)(de)(de)催(cui)化劑顆粒(li)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)CNF被CO 恢復(fu)表面(mian)積和微(wei)孔。復(fu)合(he)(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)結構(gou)表征采用(yong)(yong)比(bi)表面(mian)(BET)分別與電子顯微(wei)鏡技術。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)和二甲(jia)苯(ben)是制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)吸(xi)附(fu)(fu)劑(BTX)吸(xi)附(fu)(fu)，然后(hou)以顆粒(li)形式用(yong)(yong)于有(you)機(ji)(ji)(ji)呼(hu)(hu)吸(xi)機(ji)(ji)(ji)。玻璃柱中(zhong)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)劑用(yong)(yong)于吸(xi)附(fu)(fu)空氣(qi)樣品(pin)的(de)(de)(de)可(ke)調流速(su)。*后(hou)，通(tong)過氣(qi)相色譜分析，在(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)(fu)管中(zhong)捕獲吸(xi)附(fu)(fu)柱中(zhong)未吸(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)任(ren)何吸(xi)附(fu)(fu)物質(zhi)。在(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan) / 碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)(mi)(mi)纖維(wei)上(shang)(shang)均(jun)勻地形成了(le)具有(you)約10-20nm直徑很薄的(de)(de)(de)CNF。用(yong)(yong)CO 2活(huo)(huo)(huo)(huo)化活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)/ 碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)(mi)(mi)纖維(wei)制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)呼(hu)(hu)吸(xi)機(ji)(ji)(ji)筒(tong)的(de)(de)(de)突破時間為117分鐘，比(bi)同重核桃殼活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)呼(hu)(hu)吸(xi)機(ji)(ji)(ji)筒(tong)明顯延長(chang)。

　　揮發性有機化(hua)合物(wu)(VOC)它(ta)是一種可能在環境中造(zao)成(cheng)嚴重(zhong)健康問題的化(hua)學污染物(wu)。苯、甲(jia)苯、二甲(jia)苯等揮發性有機化(hua)合物(wu)(BTX)已知或懷疑是致癌(ai)物(wu)。

　　吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑對污(wu)染物的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)是(shi)(shi)控制VOC*重要的(de)(de)(de)排放方法之一(yi)。活性(xing)(xing)炭(tan)(AC)固定(ding)床形式的(de)(de)(de)環境(jing)控制是(shi)(shi)*常用的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑。這是(shi)(shi)其內表面積和(he)(he)孔(kong)體(ti)積大，以及(ji)以低(di)成(cheng)本吸(xi)(xi)(xi)收(shou)有機蒸(zheng)氣的(de)(de)(de)能力。這些特性(xing)(xing)使(shi)其*實用的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑之一(yi)通(tong)過空(kong)氣凈(jing)化器、呼吸(xi)(xi)(xi)器或個人保(bao)護設備從吸(xi)(xi)(xi)入的(de)(de)(de)空(kong)氣中去除有毒氣體(ti)和(he)(he)蒸(zheng)汽。填充(chong)床中含有活性(xing)(xing)炭(tan)顆粒，通(tong)過吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑吸(xi)(xi)(xi)收(shou)空(kong)氣中的(de)(de)(de)有機蒸(zheng)氣。

　　活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)無結構，物理化(hua)學性(xing)質復(fu)雜。選擇性(xing)差，尤其是(shi)芳(fang)香族(zu)化(hua)合物。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)能(neng)(neng)力受(shou)以(yi)下因素的(de)(de)限制：表面活(huo)(huo)性(xing)位點(dian)的(de)(de)密(mi)度、吸(xi)附(fu)(fu)鍵(jian)的(de)(de)活(huo)(huo)化(hua)能(neng)(neng)、非(fei)均相系統中吸(xi)附(fu)(fu)緩慢的(de)(de)動力學和(he)不平衡(heng)、吸(xi)附(fu)(fu)劑表面及其吸(xi)附(fu)(fu)劑表面的(de)(de)傳質速率(lv)尺寸(cun)相對較大。

　　為了(le)克服上(shang)述限制，提(ti)出了(le)一種新(xin)型合成碳材料作為改(gai)善活性(xing)炭(tan)(tan)吸附性(xing)能的候選人或(huo)裝飾因素。近(jin)年(nian)來，活性(xing)炭(tan)(tan)納(na)米纖(xian)維受到越來越多的關注(zhu)和(he)廣泛的研究。由于其有趣的性(xing)質（純(chun)度、機械強度、高幾何表面等(deng)），它們被確定為特定的活性(xing)炭(tan)(tan)材料，并有潛力作為吸附劑(ji)和(he)催化劑(ji)載(zai)體(ti)。

　　制(zhi)造活(huo)性炭材料的方法

　　這次使用核(he)桃殼(ke)來作為活(huo)性炭的(de)制作材料。氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀被(bei)用作生產活(huo)性炭*有(you)效的(de)化(hua)(hua)合物(wu)之一的(de)化(hua)(hua)學(xue)活(huo)化(hua)(hua)劑。然后(hou)(hou)初始粒度為0.21-0.35mm破碎、研磨和篩分核(he)桃殼(ke)。然后(hou)(hou)將殼(ke)放(fang)入氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀溶液中，輕輕加熱2小時。然后(hou)(hou)把(ba)它(ta)們放(fang)在(zai)150℃烘箱干燥。然后(hou)(hou)在(zai)石英管反應(ying)器中碳化(hua)(hua)浸漬(zi)的(de)殼(ke)樣1小時。激活(huo)后(hou)(hou)，樣品(pin)在(zai)N 2流(liu)冷卻(que)，0.5N用冷蒸餾水沖(chong)洗鹽(yan)酸(suan)兩次，去除任何殘(can)留的(de)化(hua)(hua)學(xue)物(wu)質。110洗滌(di)樣品(pin)℃在(zai)烤箱里干燥。制備具有(you)不同(tong)重量比的(de)活(huo)化(hua)(hua)劑(氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀)到核(he)桃殼(ke)并(bing)具有(you)不同(tong)活(huo)化(hua)(hua)溫度的(de)樣品(pin)，

　　碳納米纖(xian)維(wei)在活性炭上合(he)成(cheng)催化(hua)劑

　　將先干(gan)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)浸泡在(zai)65中℃有規定量的(de)(de)鎳水溶液。大部分(fen)水分(fen)蒸發(fa)后，真空烘箱中的(de)(de)濕活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)為120℃干(gan)燥2小時。由(you)常規水平管(guan)爐加熱的(de)(de)石英流反(fan)應器(直徑3cm，長度100cm)中合(he)成活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)納米纖維。將指定量的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)放置在(zai)反(fan)應器管(guan)中心的(de)(de)氧(yang)化鋁船皿中。

　　氫氣中的催(cui)化劑(ji)為500℃還(huan)原(yuan)2小時(shi)后，甲烷200cm 3 / min的速度(du)在550℃在氧化鋁船上流動1小時(shi)，并被(bei)催(cui)化分解。納(na)米碳通過化學氣相沉積(ji)(CVD)生(sheng)長在交(jiao)流載體材料上。采用(yong)酸處理(li)去除催(cui)化劑(ji)顆粒(li)，純化活性炭(tan)納(na)米纖維樣品(pin)。在超聲(sheng)波處理(li)的幫助(zhu)下，樣品(pin)和鹽酸(3)M)將硝酸混合12小時(shi)(2M)再混合12小時(shi)。

　　*后，用冷蒸餾水沖洗樣品，去(qu)除殘留的化學物質(zhi)。110洗滌(di)樣品℃在(zai)烤箱(xiang)里干燥12小(xiao)時。

　　通過(guo)控(kong)制量CO 2合(he)(he)成復(fu)合(he)(he)物通過(guo)懸(xuan)浮在(zai)(zai)爐(lu)內(nei)反應器管中(zhong)的(de)復(fu)合(he)(he)物進行物理激活(huo)。樣品在(zai)(zai)爐(lu)內(nei)N 2流下加熱，指定反應溫度(du)每(mei)分鐘(zhong)升(sheng)高5℃，然后在(zai)(zai)450℃在(zai)(zai)溫度(du)下保持(chi)5小時。然后將樣品放在(zai)(zai)150℃在(zai)(zai)掃描(miao)電(dian)子顯(xian)微鏡(jing)和透射電(dian)子顯(xian)微鏡(jing)下，觀(guan)察活(huo)性炭納米(mi)復(fu)合(he)(he)材料的(de)納米(mi)結構和形(xing)狀。