活性炭如何制造活性炭納米纖維

　　在本介紹中，為改善活性炭對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物的吸附，制備了活性炭和活性炭納米纖維的復(fù)合材料(VOC)呼吸機(jī)的性能及其使用。活性炭用硝酸鎳催化劑前體浸漬，碳納米纖維用催化學(xué)氣相沉積(CNF)直接沉積在活性炭表面。在活性炭微孔中沉積的催化劑顆粒上的CNF被CO 恢復(fù)表面積和微孔。復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征采用比表面(BET)分別與電子顯微鏡技術(shù)。苯、甲苯和二甲苯是制備的復(fù)合吸附劑(BTX)吸附，然后以顆粒形式用于有機(jī)呼吸機(jī)。玻璃柱中的吸附劑用于吸附空氣樣品的可調(diào)流速。*后，通過(guò)氣相色譜分析，在活性炭吸附管中捕獲吸附柱中未吸附的任何吸附物質(zhì)。在活性炭 / 碳納米纖維上均勻地形成了具有約10-20nm直徑很薄的CNF。用CO 2活化活性炭/ 碳納米纖維制備的呼吸機(jī)筒的突破時(shí)間為117分鐘，比同重核桃殼活性炭制備的呼吸機(jī)筒明顯延長(zhǎng)。

　　揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)它是一種可能在環(huán)境中造成嚴(yán)重健康問(wèn)題的化學(xué)污染物。苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機(jī)化合物(BTX)已知或懷疑是致癌物。

　　吸附劑對(duì)污染物的吸附是控制VOC*重要的排放方法之一?；钚蕴?AC)固定床形式的環(huán)境控制是*常用的吸附劑。這是其內(nèi)表面積和孔體積大，以及以低成本吸收有機(jī)蒸氣的能力。這些特性使其*實(shí)用的吸附劑之一通過(guò)空氣凈化器、呼吸器或個(gè)人保護(hù)設(shè)備從吸入的空氣中去除有毒氣體和蒸汽。填充床中含有活性炭顆粒，通過(guò)吸附劑吸收空氣中的有機(jī)蒸氣。

　　活性炭無(wú)結(jié)構(gòu)，物理化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜。選擇性差，尤其是芳香族化合物。活性炭的吸附能力受以下因素的限制：表面活性位點(diǎn)的密度、吸附鍵的活化能、非均相系統(tǒng)中吸附緩慢的動(dòng)力學(xué)和不平衡、吸附劑表面及其吸附劑表面的傳質(zhì)速率尺寸相對(duì)較大。

　　為了克服上述限制，提出了一種新型合成碳材料作為改善活性炭吸附性能的候選人或裝飾因素。近年來(lái)，活性炭納米纖維受到越來(lái)越多的關(guān)注和廣泛的研究。由于其有趣的性質(zhì)（純度、機(jī)械強(qiáng)度、高幾何表面等），它們被確定為特定的活性炭材料，并有潛力作為吸附劑和催化劑載體。

　　制造活性炭材料的方法

　　這次使用核桃殼來(lái)作為活性炭的制作材料。氫氧化鉀被用作生產(chǎn)活性炭*有效的化合物之一的化學(xué)活化劑。然后初始粒度為0.21-0.35mm破碎、研磨和篩分核桃殼。然后將殼放入氫氧化鉀溶液中，輕輕加熱2小時(shí)。然后把它們放在150℃烘箱干燥。然后在石英管反應(yīng)器中碳化浸漬的殼樣1小時(shí)。激活后，樣品在N 2流冷卻，0.5N用冷蒸餾水沖洗鹽酸兩次，去除任何殘留的化學(xué)物質(zhì)。110洗滌樣品℃在烤箱里干燥。制備具有不同重量比的活化劑(氫氧化鉀)到核桃殼并具有不同活化溫度的樣品，

　　碳納米纖維在活性炭上合成催化劑

　　將先干活性炭浸泡在65中℃有規(guī)定量的鎳水溶液。大部分水分蒸發(fā)后，真空烘箱中的濕活性炭為120℃干燥2小時(shí)。由常規(guī)水平管爐加熱的石英流反應(yīng)器(直徑3cm，長(zhǎng)度100cm)中合成活性炭納米纖維。將指定量的活性炭放置在反應(yīng)器管中心的氧化鋁船皿中。

　　氫氣中的催化劑為500℃還原2小時(shí)后，甲烷200cm 3 / min的速度在550℃在氧化鋁船上流動(dòng)1小時(shí)，并被催化分解。納米碳通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)生長(zhǎng)在交流載體材料上。采用酸處理去除催化劑顆粒，純化活性炭納米纖維樣品。在超聲波處理的幫助下，樣品和鹽酸(3)M)將硝酸混合12小時(shí)(2M)再混合12小時(shí)。

　　*后，用冷蒸餾水沖洗樣品，去除殘留的化學(xué)物質(zhì)。110洗滌樣品℃在烤箱里干燥12小時(shí)。

　　通過(guò)控制量CO 2合成復(fù)合物通過(guò)懸浮在爐內(nèi)反應(yīng)器管中的復(fù)合物進(jìn)行物理激活。樣品在爐內(nèi)N 2流下加熱，指定反應(yīng)溫度每分鐘升高5℃，然后在450℃在溫度下保持5小時(shí)。然后將樣品放在150℃在掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡下，觀察活性炭納米復(fù)合材料的納米結(jié)構(gòu)和形狀。