活性炭如何制造活性炭納米纖(xian)維

　　在本介(jie)紹中，為(wei)改(gai)善活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)對揮發性(xing)(xing)有機化(hua)合(he)物(wu)的(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)，制(zhi)備(bei)了(le)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)(he)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)納(na)米纖維(wei)的(de)(de)(de)復合(he)材(cai)料(VOC)呼吸機的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)及(ji)其(qi)使用(yong)(yong)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)用(yong)(yong)硝酸鎳催(cui)化(hua)劑前體(ti)浸漬(zi)，碳(tan)納(na)米纖維(wei)用(yong)(yong)催(cui)化(hua)學氣相(xiang)沉(chen)積(ji)(CNF)直(zhi)接沉(chen)積(ji)在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)。在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)微(wei)孔中沉(chen)積(ji)的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)劑顆粒(li)上的(de)(de)(de)CNF被(bei)CO 恢復表(biao)面(mian)(mian)積(ji)和(he)(he)微(wei)孔。復合(he)材(cai)料的(de)(de)(de)結構(gou)表(biao)征采(cai)用(yong)(yong)比表(biao)面(mian)(mian)(BET)分別與電子顯微(wei)鏡(jing)技(ji)術。苯(ben)、甲(jia)苯(ben)和(he)(he)二甲(jia)苯(ben)是制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)復合(he)吸附(fu)(fu)(fu)劑(BTX)吸附(fu)(fu)(fu)，然(ran)后以顆粒(li)形式用(yong)(yong)于有機呼吸機。玻璃柱(zhu)中的(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)劑用(yong)(yong)于吸附(fu)(fu)(fu)空氣樣品(pin)的(de)(de)(de)可(ke)調(diao)流速(su)。*后，通過氣相(xiang)色譜分析(xi)，在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)吸附(fu)(fu)(fu)管(guan)中捕獲吸附(fu)(fu)(fu)柱(zhu)中未吸附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)任何吸附(fu)(fu)(fu)物(wu)質。在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan) / 碳(tan)納(na)米纖維(wei)上均勻地形成了(le)具有約10-20nm直(zhi)徑很薄的(de)(de)(de)CNF。用(yong)(yong)CO 2活(huo)化(hua)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)/ 碳(tan)納(na)米纖維(wei)制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)呼吸機筒的(de)(de)(de)突破時間為(wei)117分鐘(zhong)，比同重核桃殼活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)呼吸機筒明顯延長。

　　揮發性有機(ji)化合物(VOC)它是一種可(ke)能在環(huan)境中造成嚴重健康問(wen)題(ti)的化學污染物。苯、甲苯、二甲苯等(deng)揮發性有機(ji)化合物(BTX)已知或懷疑是致癌物。

　　吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑對(dui)污染物的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)是控(kong)制(zhi)VOC*重要的(de)(de)(de)(de)排放(fang)方(fang)法之一(yi)。活性炭(AC)固(gu)定床(chuang)形式的(de)(de)(de)(de)環境控(kong)制(zhi)是*常用的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑。這(zhe)是其(qi)內(nei)表面(mian)積和孔體(ti)積大，以及以低成本吸(xi)(xi)(xi)收有(you)(you)(you)機蒸(zheng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)能力。這(zhe)些特性使其(qi)*實用的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑之一(yi)通過空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)凈(jing)化(hua)器(qi)(qi)、呼吸(xi)(xi)(xi)器(qi)(qi)或個(ge)人保護設備從(cong)吸(xi)(xi)(xi)入的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)去除有(you)(you)(you)毒(du)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)和蒸(zheng)汽(qi)。填(tian)充床(chuang)中(zhong)含有(you)(you)(you)活性炭顆粒，通過吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑吸(xi)(xi)(xi)收空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機蒸(zheng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭無結構，物(wu)理化(hua)學性(xing)(xing)質復(fu)雜。選擇性(xing)(xing)差，尤(you)其是(shi)芳香族化(hua)合物(wu)。活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)吸附(fu)能(neng)力受以(yi)下因素的(de)限制：表面活(huo)性(xing)(xing)位點的(de)密度、吸附(fu)鍵(jian)的(de)活(huo)化(hua)能(neng)、非均相(xiang)系統中吸附(fu)緩(huan)慢(man)的(de)動力學和不平(ping)衡、吸附(fu)劑(ji)表面及其吸附(fu)劑(ji)表面的(de)傳質速率(lv)尺(chi)寸(cun)相(xiang)對較大。

　　為(wei)了克服(fu)上(shang)述限制，提出了一種新型合成碳材料(liao)作為(wei)改(gai)善活性炭吸附(fu)性能(neng)的(de)(de)候(hou)選人或(huo)裝(zhuang)飾因(yin)素。近年來(lai)(lai)，活性炭納米纖(xian)維受到(dao)越來(lai)(lai)越多的(de)(de)關注和廣(guang)泛的(de)(de)研究。由(you)于(yu)其有趣的(de)(de)性質（純度、機械強(qiang)度、高幾(ji)何表面(mian)等），它們被確定(ding)為(wei)特定(ding)的(de)(de)活性炭材料(liao)，并有潛力作為(wei)吸附(fu)劑和催化劑載體。

　　制造活性炭材料的方法

　　這次使用核桃(tao)殼(ke)來作(zuo)(zuo)為活(huo)性炭的制作(zuo)(zuo)材料。氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)被用作(zuo)(zuo)生(sheng)產(chan)活(huo)性炭*有效的化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)之一的化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。然(ran)后(hou)初始粒度為0.21-0.35mm破碎、研磨(mo)和篩分核桃(tao)殼(ke)。然(ran)后(hou)將殼(ke)放入(ru)氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)溶液中(zhong)，輕輕加(jia)熱2小時。然(ran)后(hou)把它們放在150℃烘箱干燥。然(ran)后(hou)在石英管(guan)反應器中(zhong)碳化(hua)(hua)(hua)(hua)浸漬的殼(ke)樣1小時。激(ji)活(huo)后(hou)，樣品(pin)在N 2流(liu)冷(leng)卻(que)，0.5N用冷(leng)蒸餾水沖洗鹽酸(suan)兩次，去除任(ren)何(he)殘留的化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)物(wu)質。110洗滌樣品(pin)℃在烤箱里干燥。制備(bei)具有不(bu)同重(zhong)量比的活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia))到(dao)核桃(tao)殼(ke)并(bing)具有不(bu)同活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)溫度的樣品(pin)，

　　碳納(na)米(mi)纖維(wei)在(zai)活性(xing)炭(tan)上合成(cheng)催化(hua)劑

　　將(jiang)先干活(huo)性(xing)炭浸泡(pao)在65中(zhong)(zhong)℃有規定(ding)量的(de)鎳水溶液。大部分水分蒸(zheng)發后，真空烘箱(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)濕活(huo)性(xing)炭為120℃干燥2小(xiao)時。由常(chang)規水平(ping)管爐加(jia)熱的(de)石(shi)英流(liu)反應(ying)器(直(zhi)徑3cm，長度100cm)中(zhong)(zhong)合成活(huo)性(xing)炭納米(mi)纖維。將(jiang)指定(ding)量的(de)活(huo)性(xing)炭放置在反應(ying)器管中(zhong)(zhong)心的(de)氧化鋁船(chuan)皿中(zhong)(zhong)。

　　氫氣(qi)中的催(cui)化(hua)劑(ji)為500℃還原2小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)后，甲烷200cm 3 / min的速度在550℃在氧化(hua)鋁船上流(liu)動1小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)，并被(bei)催(cui)化(hua)分解。納米(mi)碳通過化(hua)學氣(qi)相沉積(CVD)生長(chang)在交流(liu)載體材料上。采用酸(suan)處理去除催(cui)化(hua)劑(ji)顆粒，純化(hua)活性炭納米(mi)纖維(wei)樣品(pin)。在超聲波處理的幫助(zhu)下，樣品(pin)和鹽酸(suan)(3)M)將硝酸(suan)混(hun)合(he)12小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(2M)再混(hun)合(he)12小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)。

　　*后，用冷蒸(zheng)餾水(shui)沖洗(xi)樣品，去除殘留的化學物(wu)質。110洗(xi)滌樣品℃在烤箱里干燥12小時。

　　通過(guo)控制量(liang)CO 2合成復(fu)合物通過(guo)懸浮在(zai)(zai)(zai)爐內反應器管中的復(fu)合物進行物理激活(huo)。樣品在(zai)(zai)(zai)爐內N 2流下(xia)加熱，指定反應溫(wen)度每分鐘(zhong)升高5℃，然后在(zai)(zai)(zai)450℃在(zai)(zai)(zai)溫(wen)度下(xia)保持5小時。然后將樣品放(fang)在(zai)(zai)(zai)150℃在(zai)(zai)(zai)掃(sao)描(miao)電子顯微(wei)(wei)鏡(jing)和透射(she)電子顯微(wei)(wei)鏡(jing)下(xia)，觀(guan)察活(huo)性炭納米復(fu)合材料(liao)的納米結構和形狀。