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活性炭去除室内甲醛
文章作者：韩研网络部 更新时间：2017-12-5 16:09:27

　　活性炭去除室内甲醛，在室内空气污染研究中，去除低浓度甲醛是重要的。本研究中使用大比表面积的活性炭吸附低浓度室内甲醛。使用纳米复制方法合成活性炭材料。在活性炭活化过程中形成的氧和氮官能团以及比表面积和孔结构上研究了吸附性能的差异。

　　目前，人们室内日常生活的80%以上是由于室内空气污染而造成严重的健康问题。特别是在封闭的空间，导致室内空气不流通时污染物的积累。由于室内空气污染可能会造成咽喉和鼻腔疼痛，头痛，恶心，呕吐等如果需要提高生活质量的话，必须得解决室内污染问题。甲醛是室内家具涂料和地板材料散发出的具有代表性的室内污染物。因此，去除甲醛的技术是非常重要的。

　　目前有那些能去除甲醛的技术：活性炭吸附，洗涤和高级氧化已被用于去除挥发性有机化合物甲醛。特别是使用活性炭吸附是一种广泛用于去除甲醛的方法。尽管活性炭的吸附性能优异，但是普通活性炭对甲醛等极性物质的吸附效率不高。因此我们对活性炭进行多方面的研究使其成为更有效的甲醛吸附剂。

　　最近，合成和有序中孔活性炭的应用程序与多种结构，例如，纳米符合活性炭材料(CMK-3),由于孔径均匀，比表面积大，孔体积大，预计这些型号的活性炭在各种应用领域具有广泛的应用前景。这些材料被认为具有用于应用到其他领域，如多相催化和化学。具体而言，基于新型活性炭的易于合成和低成本，不仅可用作吸附剂，而且可用作催化剂基质。在本研究中，活性炭(CMK-3)首次应用于甲醛的吸附。评价了通过一系列活化改性活性炭的表面以改善甲醛去除效率的效果。

　　活性炭的表征

　　图1、示出了活性炭，活性炭-3-H的XRD图案2 SO 4，和活性炭-3-NH 3。XRD结果表明，活性炭-3和活性炭-3-H 2 SO 4具有典型的二维六方结构，而活性炭-NH 3的有序介观结构相对较为分散。

　　吸附甲醛实验

　　吸附实验使用100-ppm甲醛，N 2气清洗10L铝袋(防止日光氧化)，并用真空泵清空。在将甲醛引入袋中后，加入N 2气体以将甲醛浓度调节至1ppm。随后，将0.07g已经在保持在100℃的烘箱中预先干燥24小时以除去水分影响的活性炭放入铝袋中。在吸附过程中使用培养箱将温度控制在30℃以避免任何温度依赖性。将样品袋在振荡培养箱中搅拌以促进气固混合。使用甲醛分析仪在0,10,40和80分钟测量吸附的甲醛的量。

　　图2、活性炭，活性炭-3-H 2 SO 4和活性炭-3-NH 3样品的XRD图谱：(a)低角度和(b)高角度XRD图谱。

　　表1列出了本研究中使用的活性炭的物理性质�；钚蕴�-3的比表面积为1178m 2 / g。经硫酸处理后比表面积略有下降至1,002m 2 / g，经氨处理后比表面积大幅度上升至1663m 2 / g。图2示出了氮气吸附等温线和孔碳的孔隙大小分布。图2a示出了用于活性炭-3，活性炭-3-H的氮吸附等温线2 SO 4，和活性炭-3-NH 3。所有样品在0.5 的相对压力(P / P 0)下都显示典型的介孔材料的IV型等温线。表表11表明，CMK-3具有的3.8纳米的孔径中孔。用硫酸处理后维持这些中孔。当活性炭-3用氨处理时，平均孔径减小到3.1nm。氨处理是高温(900℃)工艺，其产生微孔，引起表面积的大量增加和平均孔径的减小。另一方面，大部分介孔活性炭-3在氨处理后保持。

表1、各种活性炭材料的物理化学特性

样品 特定表面
面积
（米2 /克）		 总孔
体积
（cm 3 / g）		 平均细孔
直径
（nm）的		 微孔
面积
（m 2 / g）		 微孔
体积
（cm 3 / g）
活性炭（CMK-3） 1178 1.28 3.8 142 0.05
活性炭-3-H 2 SO 4 1002 1.14 3.8 93 0.03
活性炭-3-NH 3 1633 1.55 3.1 394 0.16

　　活性炭-3-NH 3表现出最高的甲醛吸附性能。研究了添加胺基对介孔材料的影响，确定了添加胺基可以提高甲醛吸附。通过引入胺基获得的活性炭材料的改进的甲醛吸附性能。他们认为，甲醛和氨之间的相互作用有助于提高吸附性。因此，本研究中观察到的改善的甲醛吸附性能归因于氨处理导致的氮官能团增加。由于微孔形成导致的比表面积的增加也可能有助于提高吸附性。

　　活性炭具有均匀的孔结构，比表面积大，孔径大，孔体积大的特点，适用于甲醛的吸附�；钚蕴�-H 2 SO 4和活性炭-NH 3也分别通过硫酸和氨处理而获得。另一方面，活性炭-3-NH 3具有最大的比表面积和孔体积。XPS表明只有活性炭-3-NH 3具有氮官能团，而活性炭-3-H 2 SO 4具有最大量的氧官能团。对甲醛的吸附性能顺序为活性炭-3-NH 3 >活性炭-3-H 2 SO 4 > 活性炭。这归因于氮和氧官能团的组合效应和比表面积。

文章标签：椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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