活性炭如(ru)何(he)制造(zao)活性炭納米纖維

　　在(zai)(zai)本介紹中，為(wei)改(gai)善活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)對揮發(fa)性(xing)(xing)有(you)(you)機化(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)，制備(bei)了活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)和活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)納(na)米纖(xian)維的(de)(de)(de)復(fu)合材(cai)料(VOC)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)機的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能及其使用(yong)(yong)(yong)。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)用(yong)(yong)(yong)硝(xiao)酸鎳催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)前體浸漬，碳(tan)納(na)米纖(xian)維用(yong)(yong)(yong)催化(hua)學氣相(xiang)沉積(CNF)直(zhi)接沉積在(zai)(zai)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)。在(zai)(zai)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)微孔(kong)中沉積的(de)(de)(de)催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)顆(ke)粒上的(de)(de)(de)CNF被CO 恢復(fu)表面(mian)積和微孔(kong)。復(fu)合材(cai)料的(de)(de)(de)結構表征采(cai)用(yong)(yong)(yong)比表面(mian)(BET)分別與電子顯微鏡(jing)技術(shu)。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)和二甲(jia)苯(ben)是制備(bei)的(de)(de)(de)復(fu)合吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)(ji)(BTX)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)，然后以顆(ke)粒形式用(yong)(yong)(yong)于有(you)(you)機呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)機。玻璃(li)柱中的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)(yong)(yong)于吸(xi)(xi)附(fu)(fu)空氣樣品的(de)(de)(de)可調流速。*后，通過(guo)氣相(xiang)色譜(pu)分析，在(zai)(zai)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)管中捕獲吸(xi)(xi)附(fu)(fu)柱中未吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)任何吸(xi)(xi)附(fu)(fu)物(wu)質。在(zai)(zai)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan) / 碳(tan)納(na)米纖(xian)維上均勻地形成了具有(you)(you)約10-20nm直(zhi)徑很薄的(de)(de)(de)CNF。用(yong)(yong)(yong)CO 2活化(hua)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)/ 碳(tan)納(na)米纖(xian)維制備(bei)的(de)(de)(de)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)機筒的(de)(de)(de)突(tu)破(po)時間為(wei)117分鐘，比同重核桃(tao)殼活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)制備(bei)的(de)(de)(de)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)機筒明顯延長。

　　揮發性有(you)機(ji)化(hua)(hua)合物(wu)(VOC)它是一種(zhong)可能在環(huan)境中造成嚴重(zhong)健康問題的(de)化(hua)(hua)學污染物(wu)。苯、甲苯、二甲苯等(deng)揮發性有(you)機(ji)化(hua)(hua)合物(wu)(BTX)已知(zhi)或懷(huai)疑是致癌物(wu)。

　　吸(xi)(xi)附(fu)劑對污染物的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)是控制(zhi)VOC*重要的(de)(de)(de)排放方(fang)法之(zhi)(zhi)一(yi)。活(huo)性炭(AC)固定床(chuang)形式(shi)的(de)(de)(de)環(huan)境控制(zhi)是*常(chang)用的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑。這(zhe)是其內表面積(ji)和(he)(he)孔(kong)體積(ji)大，以及以低成本(ben)吸(xi)(xi)收有機(ji)蒸氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)能力。這(zhe)些特(te)性使其*實用的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑之(zhi)(zhi)一(yi)通過空氣(qi)(qi)凈化器、呼吸(xi)(xi)器或個人保(bao)護設備從吸(xi)(xi)入的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)中去除(chu)有毒氣(qi)(qi)體和(he)(he)蒸汽。填充床(chuang)中含有活(huo)性炭顆粒，通過吸(xi)(xi)附(fu)劑吸(xi)(xi)收空氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)有機(ji)蒸氣(qi)(qi)。

　　活性炭(tan)(tan)無結(jie)構，物理化學性質復雜。選(xuan)擇(ze)性差，尤其(qi)是芳香(xiang)族化合物。活性炭(tan)(tan)的(de)(de)吸(xi)(xi)附能力受以(yi)下因素的(de)(de)限制：表(biao)(biao)面活性位點(dian)的(de)(de)密度、吸(xi)(xi)附鍵(jian)的(de)(de)活化能、非均相(xiang)系(xi)統中吸(xi)(xi)附緩慢的(de)(de)動力學和不平衡、吸(xi)(xi)附劑(ji)(ji)表(biao)(biao)面及其(qi)吸(xi)(xi)附劑(ji)(ji)表(biao)(biao)面的(de)(de)傳(chuan)質速率尺寸相(xiang)對較大(da)。

　　為(wei)(wei)了(le)克服上述限制，提出了(le)一種新型合(he)成碳材料(liao)作為(wei)(wei)改(gai)善活性(xing)炭(tan)吸附(fu)性(xing)能的候選人(ren)或裝飾因(yin)素。近年來(lai)，活性(xing)炭(tan)納米纖維受到越來(lai)越多(duo)的關注和廣泛(fan)的研(yan)究。由于其(qi)有趣的性(xing)質（純度、機(ji)械強度、高幾(ji)何表面等），它們被確定為(wei)(wei)特定的活性(xing)炭(tan)材料(liao)，并有潛力作為(wei)(wei)吸附(fu)劑和催化劑載體。

　　制造活性炭材料的(de)方法(fa)

　　這次(ci)使用(yong)核(he)桃殼來作為(wei)活(huo)(huo)性炭的(de)制(zhi)作材料。氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀被用(yong)作生(sheng)產活(huo)(huo)性炭*有(you)(you)效的(de)化(hua)(hua)合物之一的(de)化(hua)(hua)學(xue)活(huo)(huo)化(hua)(hua)劑。然(ran)(ran)后(hou)(hou)初始粒度為(wei)0.21-0.35mm破碎、研磨和篩分核(he)桃殼。然(ran)(ran)后(hou)(hou)將殼放入氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀溶液中，輕輕加熱2小(xiao)時。然(ran)(ran)后(hou)(hou)把(ba)它們放在(zai)150℃烘箱干(gan)燥。然(ran)(ran)后(hou)(hou)在(zai)石英管反應器中碳化(hua)(hua)浸漬的(de)殼樣1小(xiao)時。激活(huo)(huo)后(hou)(hou)，樣品(pin)在(zai)N 2流冷卻，0.5N用(yong)冷蒸餾(liu)水沖洗(xi)鹽酸兩次(ci)，去除任何(he)殘留的(de)化(hua)(hua)學(xue)物質。110洗(xi)滌樣品(pin)℃在(zai)烤箱里干(gan)燥。制(zhi)備具有(you)(you)不同(tong)重量比的(de)活(huo)(huo)化(hua)(hua)劑(氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀)到(dao)核(he)桃殼并(bing)具有(you)(you)不同(tong)活(huo)(huo)化(hua)(hua)溫(wen)度的(de)樣品(pin)，

　　碳納米纖維在(zai)活性炭(tan)上合成催(cui)化劑

　　將先干活(huo)性(xing)炭浸泡在65中(zhong)℃有規定量的(de)(de)鎳水溶液。大(da)部分(fen)水分(fen)蒸發(fa)后，真空(kong)烘箱中(zhong)的(de)(de)濕活(huo)性(xing)炭為120℃干燥2小(xiao)時。由常(chang)規水平管爐加熱的(de)(de)石(shi)英流反(fan)應器(直徑3cm，長度100cm)中(zhong)合成活(huo)性(xing)炭納米纖維。將指定量的(de)(de)活(huo)性(xing)炭放置在反(fan)應器管中(zhong)心的(de)(de)氧化鋁船皿(min)中(zhong)。

　　氫氣中的(de)催(cui)化(hua)劑為500℃還原(yuan)2小(xiao)時(shi)后，甲烷200cm 3 / min的(de)速度在(zai)550℃在(zai)氧化(hua)鋁(lv)船上(shang)流(liu)動1小(xiao)時(shi)，并被催(cui)化(hua)分解。納(na)米(mi)碳通過化(hua)學氣相沉(chen)積(ji)(CVD)生長在(zai)交流(liu)載體材料上(shang)。采用酸處(chu)理去除催(cui)化(hua)劑顆(ke)粒，純化(hua)活性(xing)炭納(na)米(mi)纖(xian)維樣(yang)品。在(zai)超聲(sheng)波(bo)處(chu)理的(de)幫助下，樣(yang)品和鹽酸(3)M)將(jiang)硝(xiao)酸混(hun)(hun)合12小(xiao)時(shi)(2M)再混(hun)(hun)合12小(xiao)時(shi)。

　　*后，用冷蒸餾水(shui)沖洗樣品，去除(chu)殘留的化學物質。110洗滌樣品℃在烤箱(xiang)里干燥12小時。

　　通(tong)過控(kong)制量(liang)CO 2合(he)成復合(he)物(wu)(wu)通(tong)過懸浮在(zai)(zai)爐內反應器管中的復合(he)物(wu)(wu)進(jin)行(xing)物(wu)(wu)理激活(huo)。樣品(pin)在(zai)(zai)爐內N 2流下加熱，指定反應溫(wen)(wen)度(du)每分鐘升高(gao)5℃，然(ran)后在(zai)(zai)450℃在(zai)(zai)溫(wen)(wen)度(du)下保持5小時。然(ran)后將樣品(pin)放(fang)在(zai)(zai)150℃在(zai)(zai)掃(sao)描電子(zi)顯微鏡和透射電子(zi)顯微鏡下，觀(guan)察(cha)活(huo)性炭納(na)米(mi)(mi)復合(he)材料的納(na)米(mi)(mi)結構和形狀。