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活性炭在空气净化中的应用

2022-04-19 09:48 

       活性炭是利用木屑橄榄石核桃壳果壳及煤炭石油焦等为原料,经高温炭化,并通过物理或化学活化制备成黑色粉末
状或颗粒状
碳质材料制备活性炭所采用的原材料生产工艺 ( 活化技术) 后处理方法( 改性技术) ,对活性炭的物理特性与化
学特性具有重要影响
其中,物理特
性包括活性炭的孔隙结构比表面积,化学特性包括活性炭表面的官能团等

       活化技术主要指生产活性炭的工艺步骤,包括物理活化即先炭化再用氧化性气体加热活化形成发
达微孔结构,以及化学活化
即在原料中加入活化剂,
再同时炭化与活化,调节孔结构改性技术为活性炭的后处理步骤,包括物理改性即通过高温加热改变
活性炭比表面积
孔结构等,以及化学改性即通
过氧化改性还原改性负载改性等离子体改性等手段改变活性炭表面官能团


活性炭在空气净化方面的应用

        活性炭比表面积大( 约 500 ~ 1 700 m2 /g) 孔隙结构丰富吸附作用强当活性炭接触气体污染物时,其孔周围强大的吸
附力场将会吸入气体污染
物,达到净化空气的作用

 
( 1) 传统活性炭
 
        活性炭是水处理或空气净化中常见的吸附剂现已有大量关于活性炭吸附性能吸附原理的实验或模 拟 研 究Bansode
利用水蒸 气
CO2
H3PO4 活化美洲山核桃壳所制的活性炭并用 H3PO4 活化杏仁壳所制备的活性炭,研究其对挥发性有机
(
VOCs) 的吸附效果并探讨不同活化方法对
VOCs 吸附效果的影响
 
( 2) 活性炭复合材料
 
        在活性炭吸附的基础上增加光催化剂 TiO2 制备复合材料,可提高其对污染物的吸附性能Hou等制备了超临界处理的 TiO
2-活性炭复合材料( Sc-
TiO2-Ac) ,并对其进行了 CH3CHO 吸附实验结果表明,该复合材料对 CH3CHO 的吸附分解能力远高
于单独活性炭,原因在于光催化剂和活性炭之间存在协同效应,促进了 CH3CHO 的吸附与光催化分
 
( 3) 改性活性炭
 
改性活性炭可用于吸附 SO2NOxH2 SCO2 等有害气体以及 VOCs 等有害物质,在环境保护空气净化方面应用广泛
气中常含有
SO2NO2 等污
染气体,Sumathi 等制备了 CeO2V2O5NiOFe2O3等金属氧化物改性活性炭,并比较了其对
SO2NO2
的吸附效果结果表明,金属氧化物改性活性炭的吸附效果优于原始活性炭的吸附效果其中 CeO2催化作用最佳,
在同时吸附
SO2NO2 方面表现出较
大的优势Tsai 等将活性炭浸入 NaOH 溶液,研NaOH 改性活性炭对 H2 S 的吸附效果
结果表
明,利用 NaOH 等碱性物质活化原始活性炭会增加其对酸性气体,如 H2 S 的吸收,这主要与 NaOH 和SO2 间的酸碱
化学反应有关