活性炭如何制造活性炭(tan)納米纖維

　　在本(ben)介紹中，為改(gai)善活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)對揮(hui)發性(xing)有機(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)合物的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，制(zhi)(zhi)備了(le)(le)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)和活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)納(na)(na)米纖(xian)維(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)合材料(VOC)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能及其使用。活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)用硝酸鎳催化(hua)(hua)劑前(qian)體浸漬，碳(tan)納(na)(na)米纖(xian)維(wei)用催化(hua)(hua)學氣(qi)(qi)相(xiang)沉積(CNF)直接沉積在活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)。在活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)微(wei)孔(kong)中沉積的(de)(de)(de)(de)(de)催化(hua)(hua)劑顆粒上的(de)(de)(de)(de)(de)CNF被(bei)CO 恢復(fu)表(biao)面(mian)(mian)積和微(wei)孔(kong)。復(fu)合材料的(de)(de)(de)(de)(de)結構表(biao)征采用比表(biao)面(mian)(mian)(BET)分(fen)別(bie)與電子顯微(wei)鏡技術。苯(ben)、甲苯(ben)和二甲苯(ben)是制(zhi)(zhi)備的(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)合吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(BTX)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，然后(hou)以(yi)顆粒形式用于有機(ji)(ji)(ji)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)(ji)。玻璃柱中的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑用于吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)空氣(qi)(qi)樣(yang)品的(de)(de)(de)(de)(de)可調流速。*后(hou)，通過氣(qi)(qi)相(xiang)色譜(pu)分(fen)析(xi)，在活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)管(guan)中捕(bu)獲(huo)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)柱中未吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)任何吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)物質(zhi)。在活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan) / 碳(tan)納(na)(na)米纖(xian)維(wei)上均勻地形成了(le)(le)具有約10-20nm直徑(jing)很薄的(de)(de)(de)(de)(de)CNF。用CO 2活化(hua)(hua)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)/ 碳(tan)納(na)(na)米纖(xian)維(wei)制(zhi)(zhi)備的(de)(de)(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)(ji)筒(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)破時間為117分(fen)鐘，比同重(zhong)核桃殼活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)制(zhi)(zhi)備的(de)(de)(de)(de)(de)呼吸(xi)(xi)(xi)(xi)機(ji)(ji)(ji)筒(tong)明顯延長。

　　揮(hui)發性(xing)有機化合物(VOC)它是(shi)一種可(ke)能(neng)在環境中造成嚴重健(jian)康問題的化學污染物。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)、二甲(jia)苯(ben)等揮(hui)發性(xing)有機化合物(BTX)已知或(huo)懷疑是(shi)致癌物。

　　吸(xi)附(fu)劑對污染物的(de)吸(xi)附(fu)是控(kong)制VOC*重要(yao)的(de)排放(fang)方(fang)法(fa)之一(yi)。活性(xing)(xing)炭(tan)(AC)固定床形(xing)式的(de)環(huan)境(jing)控(kong)制是*常(chang)用的(de)吸(xi)附(fu)劑。這(zhe)是其內表面積和孔體積大(da)，以及以低成(cheng)本吸(xi)收有(you)機蒸(zheng)氣的(de)能力。這(zhe)些特性(xing)(xing)使其*實(shi)用的(de)吸(xi)附(fu)劑之一(yi)通過(guo)空(kong)氣凈化器、呼吸(xi)器或個人保護設備(bei)從吸(xi)入的(de)空(kong)氣中去除有(you)毒氣體和蒸(zheng)汽。填(tian)充床中含有(you)活性(xing)(xing)炭(tan)顆粒，通過(guo)吸(xi)附(fu)劑吸(xi)收空(kong)氣中的(de)有(you)機蒸(zheng)氣。

　　活(huo)性炭(tan)無結構(gou)，物理化學(xue)性質復雜。選擇性差，尤其是芳香族(zu)化合物。活(huo)性炭(tan)的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)能(neng)力(li)(li)受以下因(yin)素的限制：表面(mian)活(huo)性位點的密度(du)、吸(xi)(xi)(xi)附(fu)鍵(jian)的活(huo)化能(neng)、非均(jun)相系統中吸(xi)(xi)(xi)附(fu)緩慢的動力(li)(li)學(xue)和不平衡(heng)、吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(ji)表面(mian)及其吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(ji)表面(mian)的傳質速率尺寸相對較大。

　　為(wei)了克服上述(shu)限制，提出了一種(zhong)新型合成(cheng)碳(tan)材料作(zuo)為(wei)改(gai)善活(huo)性(xing)炭吸附性(xing)能的(de)(de)(de)候(hou)選人或(huo)裝飾(shi)因素。近年來，活(huo)性(xing)炭納(na)米纖(xian)維受到越來越多的(de)(de)(de)關注和(he)(he)廣泛的(de)(de)(de)研究。由于其有趣的(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)（純度、機械強度、高(gao)幾何表面等），它們被確定(ding)為(wei)特定(ding)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭材料，并有潛力作(zuo)為(wei)吸附劑(ji)和(he)(he)催(cui)化劑(ji)載(zai)體(ti)。

　　制造活性炭材料(liao)的方法

　　這(zhe)次(ci)使(shi)用(yong)核桃(tao)殼(ke)(ke)來作為活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)的制作材料。氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀被用(yong)作生產活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)*有效(xiao)的化(hua)(hua)(hua)合物之一的化(hua)(hua)(hua)學活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)劑。然(ran)后(hou)(hou)初始粒度(du)(du)為0.21-0.35mm破碎、研磨和篩(shai)分核桃(tao)殼(ke)(ke)。然(ran)后(hou)(hou)將(jiang)殼(ke)(ke)放(fang)入(ru)氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀溶(rong)液(ye)中，輕輕加熱2小時。然(ran)后(hou)(hou)把(ba)它們放(fang)在(zai)150℃烘箱干燥。然(ran)后(hou)(hou)在(zai)石英管反應器中碳化(hua)(hua)(hua)浸漬的殼(ke)(ke)樣1小時。激活(huo)(huo)(huo)后(hou)(hou)，樣品(pin)在(zai)N 2流冷(leng)卻，0.5N用(yong)冷(leng)蒸餾(liu)水沖洗鹽酸兩次(ci)，去除任何殘留(liu)的化(hua)(hua)(hua)學物質。110洗滌樣品(pin)℃在(zai)烤箱里干燥。制備具有不同(tong)重量比的活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)劑(氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀)到核桃(tao)殼(ke)(ke)并具有不同(tong)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)的樣品(pin)，

　　碳納米纖維(wei)在活(huo)性(xing)炭上合成催化劑

　　將(jiang)先(xian)干活(huo)性(xing)炭(tan)浸泡(pao)在65中℃有(you)規定(ding)量的(de)鎳水(shui)溶(rong)液。大部分水(shui)分蒸(zheng)發后，真空(kong)烘箱中的(de)濕活(huo)性(xing)炭(tan)為120℃干燥2小時。由(you)常(chang)規水(shui)平管爐加熱的(de)石英流反應器(直(zhi)徑(jing)3cm，長度100cm)中合成(cheng)活(huo)性(xing)炭(tan)納米纖維。將(jiang)指定(ding)量的(de)活(huo)性(xing)炭(tan)放置在反應器管中心的(de)氧化(hua)鋁(lv)船(chuan)皿中。

　　氫氣(qi)中(zhong)的催化(hua)劑為500℃還原2小(xiao)時(shi)(shi)后，甲(jia)烷200cm 3 / min的速(su)度在(zai)550℃在(zai)氧化(hua)鋁船(chuan)上流動1小(xiao)時(shi)(shi)，并(bing)被催化(hua)分解。納(na)米(mi)(mi)碳通過化(hua)學氣(qi)相沉積(CVD)生長在(zai)交流載體材料(liao)上。采(cai)用酸處(chu)理(li)去除催化(hua)劑顆粒，純化(hua)活性炭(tan)納(na)米(mi)(mi)纖(xian)維樣(yang)(yang)品(pin)。在(zai)超聲波處(chu)理(li)的幫助下，樣(yang)(yang)品(pin)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(leng)蒸餾水沖洗樣品，去除殘留的化(hua)學物質(zhi)。110洗滌樣品℃在(zai)烤箱里干燥12小時。

　　通過(guo)控制量CO 2合(he)成復(fu)合(he)物通過(guo)懸浮在(zai)爐內(nei)反應器管中的(de)復(fu)合(he)物進(jin)行物理激(ji)活(huo)。樣(yang)品在(zai)爐內(nei)N 2流下加熱，指(zhi)定反應溫度每分鐘升(sheng)高5℃，然后在(zai)450℃在(zai)溫度下保(bao)持5小時。然后將樣(yang)品放在(zai)150℃在(zai)掃描電(dian)子(zi)顯微鏡和(he)透射(she)電(dian)子(zi)顯微鏡下，觀(guan)察活(huo)性炭納(na)米復(fu)合(he)材料的(de)納(na)米結構和(he)形狀。