活性炭如何(he)制造活性炭納米纖維

　　在本介紹中，為(wei)改善(shan)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭對揮發(fa)性(xing)(xing)有機(ji)化(hua)合(he)物的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，制(zhi)備(bei)(bei)了活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭和(he)(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭納(na)(na)米(mi)(mi)纖維(wei)的復(fu)(fu)合(he)材(cai)料(liao)(VOC)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)機(ji)的性(xing)(xing)能(neng)及其使用(yong)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭用(yong)硝(xiao)酸(suan)鎳催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)前體浸漬(zi)，碳納(na)(na)米(mi)(mi)纖維(wei)用(yong)催(cui)(cui)化(hua)學氣(qi)相沉積(CNF)直接沉積在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表面。在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭微孔中沉積的催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)顆(ke)粒(li)上(shang)的CNF被CO 恢復(fu)(fu)表面積和(he)(he)微孔。復(fu)(fu)合(he)材(cai)料(liao)的結構表征采用(yong)比(bi)表面(BET)分別與電子顯微鏡技術。苯(ben)、甲苯(ben)和(he)(he)二甲苯(ben)是制(zhi)備(bei)(bei)的復(fu)(fu)合(he)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)(BTX)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，然后(hou)以顆(ke)粒(li)形式用(yong)于(yu)有機(ji)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)機(ji)。玻璃柱中的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)用(yong)于(yu)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)空氣(qi)樣品的可(ke)調流速。*后(hou)，通過氣(qi)相色譜分析(xi)，在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)管中捕獲吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)柱中未吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的任(ren)何吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)物質。在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭 / 碳納(na)(na)米(mi)(mi)纖維(wei)上(shang)均(jun)勻地形成(cheng)了具有約10-20nm直徑很薄(bo)的CNF。用(yong)CO 2活(huo)(huo)化(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭/ 碳納(na)(na)米(mi)(mi)纖維(wei)制(zhi)備(bei)(bei)的呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)機(ji)筒(tong)的突破時間為(wei)117分鐘，比(bi)同重(zhong)核桃殼(ke)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭制(zhi)備(bei)(bei)的呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)機(ji)筒(tong)明(ming)顯延(yan)長。

　　揮發性有(you)機化合物(VOC)它是(shi)一(yi)種可(ke)能在環境中造(zao)成嚴(yan)重(zhong)健康問(wen)題的化學污染物。苯、甲(jia)苯、二甲(jia)苯等揮發性有(you)機化合物(BTX)已知(zhi)或懷疑是(shi)致癌物。

　　吸(xi)(xi)附(fu)劑對污染物的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)是控(kong)制VOC*重要的(de)(de)(de)(de)排(pai)放方法(fa)之(zhi)一(yi)。活(huo)性炭(tan)(AC)固定床形式的(de)(de)(de)(de)環境控(kong)制是*常用(yong)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑。這是其內表(biao)面積和孔體(ti)積大，以及(ji)以低成(cheng)本吸(xi)(xi)收有(you)機蒸氣(qi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)力。這些(xie)特性使其*實用(yong)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑之(zhi)一(yi)通(tong)過空氣(qi)凈化器、呼(hu)吸(xi)(xi)器或(huo)個人(ren)保護(hu)設備(bei)從(cong)吸(xi)(xi)入的(de)(de)(de)(de)空氣(qi)中(zhong)(zhong)去除有(you)毒氣(qi)體(ti)和蒸汽。填充床中(zhong)(zhong)含有(you)活(huo)性炭(tan)顆粒，通(tong)過吸(xi)(xi)附(fu)劑吸(xi)(xi)收空氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)有(you)機蒸氣(qi)。

　　活(huo)性(xing)炭無結構，物理化(hua)學(xue)性(xing)質復雜。選擇性(xing)差，尤其是芳(fang)香(xiang)族(zu)化(hua)合物。活(huo)性(xing)炭的(de)(de)吸(xi)附能力受(shou)以(yi)下因素的(de)(de)限制：表面活(huo)性(xing)位(wei)點(dian)的(de)(de)密度、吸(xi)附鍵的(de)(de)活(huo)化(hua)能、非均(jun)相系統(tong)中吸(xi)附緩慢的(de)(de)動力學(xue)和不(bu)平衡(heng)、吸(xi)附劑表面及(ji)其吸(xi)附劑表面的(de)(de)傳質速率尺寸相對較大(da)。

　　為(wei)(wei)了克(ke)服上述限制，提出了一種新型合成碳材料(liao)作為(wei)(wei)改善活性(xing)炭吸附性(xing)能的候選(xuan)人或(huo)裝飾因素。近年(nian)來，活性(xing)炭納米纖維受到(dao)越來越多(duo)的關注(zhu)和廣泛(fan)的研(yan)究。由于其有(you)趣(qu)的性(xing)質（純度(du)、機械強度(du)、高幾何表面(mian)等(deng)），它(ta)們被確定為(wei)(wei)特定的活性(xing)炭材料(liao)，并有(you)潛(qian)力作為(wei)(wei)吸附劑和催化劑載(zai)體。

　　制造活性炭材料的(de)方法

　　這次(ci)使用(yong)核桃(tao)殼(ke)來作(zuo)為活性(xing)(xing)炭的(de)制(zhi)作(zuo)材(cai)料。氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀被用(yong)作(zuo)生(sheng)產活性(xing)(xing)炭*有(you)效的(de)化(hua)(hua)(hua)合物之(zhi)一的(de)化(hua)(hua)(hua)學活化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。然后初始粒度為0.21-0.35mm破碎、研磨(mo)和篩分(fen)核桃(tao)殼(ke)。然后將殼(ke)放入氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀溶液中，輕輕加熱2小時(shi)。然后把它(ta)們放在150℃烘箱干(gan)(gan)燥。然后在石(shi)英管反應器中碳化(hua)(hua)(hua)浸漬的(de)殼(ke)樣(yang)1小時(shi)。激活后，樣(yang)品在N 2流冷卻，0.5N用(yong)冷蒸餾水(shui)沖(chong)洗(xi)鹽酸兩次(ci)，去除任何殘留的(de)化(hua)(hua)(hua)學物質(zhi)。110洗(xi)滌樣(yang)品℃在烤(kao)箱里干(gan)(gan)燥。制(zhi)備(bei)具有(you)不同(tong)重量比的(de)活化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀)到核桃(tao)殼(ke)并具有(you)不同(tong)活化(hua)(hua)(hua)溫度的(de)樣(yang)品，

　　碳納米纖維在活(huo)性炭(tan)上(shang)合成催(cui)化劑

　　將先干活(huo)性炭(tan)(tan)浸泡在65中(zhong)℃有規定量的(de)(de)鎳水(shui)溶液。大(da)部分水(shui)分蒸發后(hou)，真空烘(hong)箱(xiang)中(zhong)的(de)(de)濕活(huo)性炭(tan)(tan)為120℃干燥(zao)2小時。由常(chang)規水(shui)平管(guan)爐(lu)加熱(re)的(de)(de)石(shi)英流反應(ying)器(qi)(直(zhi)徑(jing)3cm，長度100cm)中(zhong)合成活(huo)性炭(tan)(tan)納(na)米纖維。將指定量的(de)(de)活(huo)性炭(tan)(tan)放(fang)置在反應(ying)器(qi)管(guan)中(zhong)心的(de)(de)氧化鋁船皿(min)中(zhong)。

　　氫氣中的(de)催化(hua)(hua)劑(ji)為(wei)500℃還原2小時(shi)后，甲(jia)烷200cm 3 / min的(de)速度在550℃在氧化(hua)(hua)鋁船(chuan)上(shang)(shang)流動(dong)1小時(shi)，并被(bei)催化(hua)(hua)分解。納米(mi)碳通過(guo)化(hua)(hua)學氣相沉積(CVD)生長(chang)在交流載體材料上(shang)(shang)。采用酸處理去除催化(hua)(hua)劑(ji)顆粒，純化(hua)(hua)活(huo)性炭納米(mi)纖(xian)維樣品。在超(chao)聲波處理的(de)幫助下(xia)，樣品和鹽(yan)酸(3)M)將硝酸混合(he)12小時(shi)(2M)再(zai)混合(he)12小時(shi)。

　　*后，用冷蒸(zheng)餾水沖(chong)洗(xi)樣(yang)品，去除殘留的(de)化學物質。110洗(xi)滌(di)樣(yang)品℃在烤箱里干燥(zao)12小(xiao)時(shi)。

　　通過控(kong)制量CO 2合成復(fu)(fu)(fu)合物通過懸(xuan)浮在爐內(nei)反應(ying)器管中的復(fu)(fu)(fu)合物進(jin)行物理激(ji)活。樣(yang)品在爐內(nei)N 2流下(xia)加(jia)熱，指(zhi)定反應(ying)溫(wen)度每分鐘(zhong)升高5℃，然(ran)后在450℃在溫(wen)度下(xia)保持5小時。然(ran)后將(jiang)樣(yang)品放在150℃在掃(sao)描電(dian)子顯(xian)微鏡和(he)透射電(dian)子顯(xian)微鏡下(xia)，觀察(cha)活性炭納米(mi)復(fu)(fu)(fu)合材料的納米(mi)結構和(he)形(xing)狀。