為探討改性活性炭吸附有機(jī)氣體性能的影響, 商業(yè)活性炭分別經(jīng)過(guò)1 mol/L的硝酸、鹽酸、硫酸, 600, 700和800℃處理。通過(guò)Boehm滴定、傅式轉(zhuǎn)換紅外光譜 (FTIR) 、比表面積分析儀對(duì)活性炭樣品的物化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試。以二氯乙烷為吸附質(zhì)進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)研究, 結(jié)果表明:酸改性樣品的表面酸性官能團(tuán)數(shù)量增加, 熱改性樣品的表面堿性官能團(tuán)數(shù)量增加;熱改性比酸改性更有效的優(yōu)化活性炭的孔結(jié)構(gòu);增大活性炭的理論有效孔容是提高二氯乙烷吸附量的有效途徑, 表面官能團(tuán)的增加可以促進(jìn)活性炭對(duì)二氯乙烷的吸附作用。活性炭 (activated carbon, AC) 是一種具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的優(yōu)質(zhì)吸附材料, 在有機(jī)氣體的處理領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)。活性炭的物理、化學(xué)性質(zhì)主要依賴于它的孔結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)。許多學(xué)者就活性炭的物化性質(zhì)對(duì)其吸附性能的影響進(jìn)行了研究, 研究了活性炭孔結(jié)構(gòu)對(duì)有機(jī)氣體的吸附影響, 發(fā)現(xiàn)活性炭吸附性能與孔的大小、形狀及孔徑分布有關(guān);Chuang等[5]通過(guò)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿對(duì)凈化活性炭進(jìn)行改性, 改變了活性炭表面的含氧官能團(tuán)性質(zhì), 提高了其對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物的選擇吸附;在研究活性炭表面含氧官能團(tuán)對(duì)苯和甲苯的吸附行為影響時(shí), 發(fā)現(xiàn)活性炭表面存在含氧官能團(tuán)會(huì)在一定程度上抑制其對(duì)苯和甲苯的吸附。許多研究表明:活性炭經(jīng)過(guò)化學(xué)改性和高溫改性后形成的官能團(tuán)有很大差異。但是, 很少學(xué)者對(duì)比研究酸改性和熱改性對(duì)吸附揮發(fā)性有機(jī)氣體的影響。本文作者選用商業(yè)活性炭, 采用不同酸及不同溫度對(duì)活性炭進(jìn)行改性, 借助Boehm滴定、傅式轉(zhuǎn)換紅外光譜 (FTIR) 和比表面積分析儀等方法對(duì)改性活性炭的物化性質(zhì)進(jìn)行分析。以二氯乙烷為吸附質(zhì)進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn), 從微觀角度探討有機(jī)氣體吸附與改性活性炭表面官能團(tuán)、多孔隙結(jié)構(gòu)相互作用的機(jī)制。yunshisz.com
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