活性炭如何制造(zao)活性炭納米(mi)纖(xian)維

　　在(zai)本介紹中(zhong)(zhong)，為改(gai)善活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)對揮發性(xing)(xing)有(you)(you)機化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)的(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，制(zhi)備(bei)了活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)納米(mi)(mi)纖(xian)維(wei)(wei)的(de)復合(he)(he)材料(VOC)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機的(de)性(xing)(xing)能及其使用(yong)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)用(yong)硝酸鎳催化(hua)(hua)(hua)劑前體浸(jin)漬，碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)纖(xian)維(wei)(wei)用(yong)催化(hua)(hua)(hua)學氣相沉(chen)積(CNF)直(zhi)接沉(chen)積在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)(biao)面。在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)微孔中(zhong)(zhong)沉(chen)積的(de)催化(hua)(hua)(hua)劑顆粒上(shang)的(de)CNF被CO 恢復表(biao)(biao)面積和(he)微孔。復合(he)(he)材料的(de)結(jie)構表(biao)(biao)征采用(yong)比表(biao)(biao)面(BET)分(fen)別與電子顯微鏡(jing)技術(shu)。苯(ben)、甲苯(ben)和(he)二甲苯(ben)是制(zhi)備(bei)的(de)復合(he)(he)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(BTX)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，然(ran)后以(yi)顆粒形(xing)式用(yong)于有(you)(you)機呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機。玻(bo)璃柱中(zhong)(zhong)的(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑用(yong)于吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)空氣樣品的(de)可調流速。*后，通過氣相色譜(pu)分(fen)析，在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)管(guan)中(zhong)(zhong)捕獲吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)柱中(zhong)(zhong)未吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)任何吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)物(wu)質。在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan) / 碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)纖(xian)維(wei)(wei)上(shang)均勻(yun)地(di)形(xing)成了具有(you)(you)約(yue)10-20nm直(zhi)徑很(hen)薄的(de)CNF。用(yong)CO 2活(huo)化(hua)(hua)(hua)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)/ 碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)纖(xian)維(wei)(wei)制(zhi)備(bei)的(de)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機筒(tong)的(de)突破時間為117分(fen)鐘，比同(tong)重核桃殼活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)制(zhi)備(bei)的(de)呼(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)機筒(tong)明(ming)顯延長。

　　揮(hui)發(fa)性(xing)有機(ji)化合(he)物(VOC)它是一種可能在環境中造成嚴重健康(kang)問題的化學(xue)污染物。苯、甲苯、二(er)甲苯等揮(hui)發(fa)性(xing)有機(ji)化合(he)物(BTX)已知或(huo)懷疑是致(zhi)癌物。

　　吸(xi)(xi)附(fu)劑對污(wu)染(ran)物的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)是(shi)控制(zhi)VOC*重要(yao)的(de)(de)排放方法(fa)之一。活性(xing)(xing)炭(tan)(AC)固定床形式的(de)(de)環境(jing)控制(zhi)是(shi)*常(chang)用(yong)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑。這是(shi)其內表(biao)面(mian)積和(he)(he)孔體積大，以及以低(di)成(cheng)本吸(xi)(xi)收(shou)有機蒸(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)能力(li)。這些(xie)特性(xing)(xing)使其*實用(yong)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑之一通過空氣(qi)(qi)(qi)(qi)凈化器(qi)、呼(hu)吸(xi)(xi)器(qi)或個人保護設(she)備(bei)從吸(xi)(xi)入的(de)(de)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)中去除有毒氣(qi)(qi)(qi)(qi)體和(he)(he)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)。填充(chong)床中含有活性(xing)(xing)炭(tan)顆粒，通過吸(xi)(xi)附(fu)劑吸(xi)(xi)收(shou)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)有機蒸(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。

　　活性炭(tan)(tan)無結構，物理化(hua)學(xue)性質復雜。選(xuan)擇性差，尤其是芳香族化(hua)合(he)物。活性炭(tan)(tan)的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)能力(li)受(shou)以下因素的(de)(de)限制(zhi)：表面活性位點(dian)的(de)(de)密度、吸附(fu)(fu)(fu)鍵的(de)(de)活化(hua)能、非均相系統中吸附(fu)(fu)(fu)緩慢(man)的(de)(de)動力(li)學(xue)和不平衡、吸附(fu)(fu)(fu)劑(ji)表面及(ji)其吸附(fu)(fu)(fu)劑(ji)表面的(de)(de)傳質速率尺(chi)寸相對(dui)較大。

　　為了克服上(shang)述(shu)限(xian)制，提出了一種新型合成碳材料作為改善活(huo)(huo)性炭(tan)吸(xi)附性能的(de)候選人(ren)或(huo)裝(zhuang)飾(shi)因(yin)素。近年(nian)來，活(huo)(huo)性炭(tan)納米纖維受到(dao)越來越多的(de)關注和廣(guang)泛的(de)研究。由(you)于其有趣的(de)性質（純度、機械強(qiang)度、高幾何表面等），它(ta)們被確(que)定為特定的(de)活(huo)(huo)性炭(tan)材料，并(bing)有潛力作為吸(xi)附劑(ji)和催化劑(ji)載體。

　　制造活性炭材料的方法

　　這次使(shi)用核桃殼來(lai)作(zuo)(zuo)為(wei)活(huo)性(xing)炭的(de)制作(zuo)(zuo)材料(liao)。氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)被用作(zuo)(zuo)生產活(huo)性(xing)炭*有(you)效(xiao)的(de)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)之(zhi)一的(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)活(huo)化(hua)(hua)劑(ji)。然后(hou)(hou)初始粒(li)度為(wei)0.21-0.35mm破碎(sui)、研磨和篩分(fen)核桃殼。然后(hou)(hou)將殼放(fang)入氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)溶液中，輕輕加熱2小時(shi)。然后(hou)(hou)把它們放(fang)在150℃烘箱干(gan)燥。然后(hou)(hou)在石英管反應器中碳化(hua)(hua)浸漬(zi)的(de)殼樣(yang)1小時(shi)。激活(huo)后(hou)(hou)，樣(yang)品(pin)在N 2流(liu)冷(leng)卻，0.5N用冷(leng)蒸餾水沖洗鹽酸兩次，去(qu)除任何殘留的(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)物(wu)(wu)質。110洗滌樣(yang)品(pin)℃在烤箱里干(gan)燥。制備具有(you)不同(tong)重量比的(de)活(huo)化(hua)(hua)劑(ji)(氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia))到核桃殼并具有(you)不同(tong)活(huo)化(hua)(hua)溫(wen)度的(de)樣(yang)品(pin)，

　　碳(tan)納米纖維在活性炭上合成(cheng)催化(hua)劑(ji)

　　將先干活(huo)性(xing)(xing)炭浸泡在(zai)65中(zhong)℃有規定量的鎳水(shui)溶液。大部分水(shui)分蒸發后(hou)，真空(kong)烘(hong)箱中(zhong)的濕活(huo)性(xing)(xing)炭為120℃干燥2小時。由常(chang)規水(shui)平(ping)管爐加熱的石英流反應器(直徑3cm，長(chang)度100cm)中(zhong)合成活(huo)性(xing)(xing)炭納米纖維。將指定量的活(huo)性(xing)(xing)炭放置在(zai)反應器管中(zhong)心的氧化鋁(lv)船皿中(zhong)。

　　氫氣中的催(cui)化劑(ji)為500℃還原2小時后，甲烷200cm 3 / min的速(su)度在550℃在氧化鋁船上(shang)(shang)流動1小時，并被催(cui)化分解。納米碳通過化學氣相沉(chen)積(ji)(CVD)生長在交流載體材料上(shang)(shang)。采用酸處理去除催(cui)化劑(ji)顆粒，純(chun)化活(huo)性炭納米纖維樣(yang)品(pin)。在超聲波處理的幫(bang)助下，樣(yang)品(pin)和鹽酸(3)M)將硝(xiao)酸混合12小時(2M)再混合12小時。

　　*后，用(yong)冷蒸餾水沖洗樣品，去除(chu)殘留的化學物質。110洗滌樣品℃在烤箱里干(gan)燥12小(xiao)時。

　　通過控制量CO 2合成(cheng)復(fu)合物(wu)通過懸浮在(zai)(zai)爐內(nei)反(fan)應器管中的復(fu)合物(wu)進行物(wu)理激活。樣品在(zai)(zai)爐內(nei)N 2流下加熱，指定(ding)反(fan)應溫(wen)度每(mei)分鐘升高5℃，然后在(zai)(zai)450℃在(zai)(zai)溫(wen)度下保持(chi)5小時(shi)。然后將樣品放在(zai)(zai)150℃在(zai)(zai)掃描電(dian)子顯微(wei)鏡和透射(she)電(dian)子顯微(wei)鏡下，觀察活性炭納米復(fu)合材料的納米結構(gou)和形狀(zhuang)。