酸堿改性活性炭對(duì)甲醛吸附性能的研究.pdf

1、隨著生活水平的提高，大量建材投入室內(nèi)裝修，從而產(chǎn)生一系列揮發(fā)性有機(jī)氣體，嚴(yán)重危害室內(nèi)空氣品質(zhì)。甲醛作為揮發(fā)性有機(jī)氣體的典型，長(zhǎng)時(shí)間接觸甲醛會(huì)使得人體各項(xiàng)身體機(jī)能受到一系列影響，甚至?xí)l(fā)癌變。目前對(duì)甲醛的處理通常采用活性炭吸附法，因此，探究活性炭對(duì)甲醛的吸附性能，尤其是改性活性炭對(duì)甲醛吸附性能的提升十分重要。
　　本文主要從三個(gè)方面展開(kāi)，第一部分是不同的酸堿改性方式對(duì)活性炭孔徑特性、表面含氧基團(tuán)和表面形貌的影響;第二部分是分子模擬

2、活性炭本身孔徑特性和表面含氧基團(tuán)對(duì)吸附的影響;第三部分是不同改性活性炭較之未改性活性炭對(duì)甲醛的吸附性能影響，以及溫度對(duì)吸附效果和改性效果的影響。
　　為探究不同改性方式對(duì)活性炭的作用，本文采用草酸、硝酸和氨水對(duì)活性炭進(jìn)行改性處理，通過(guò)全自動(dòng)比表面積及孔隙分析儀、傅立葉紅外光譜以及掃描電子顯微鏡對(duì)改性活性炭物化性質(zhì)進(jìn)行觀察，探究有機(jī)酸、強(qiáng)氧化性酸和堿改性對(duì)活性炭孔結(jié)構(gòu)特性、表面含氧官能團(tuán)及表面形貌的影響。發(fā)現(xiàn)三種改性方式均會(huì)提高微孔

3、孔容所占比例，改變活性炭表面含氧官能團(tuán)的含量。其中，草酸改性活性炭微孔孔容所占比例提升最大，高達(dá)5％，還會(huì)使得活性炭表面的羥基大幅增加，而硝酸改性會(huì)使得活性炭表面粗糙，氨水改性對(duì)活性炭微孔比表面積影響最小。
　　為探究活性炭本身孔結(jié)構(gòu)性質(zhì)和表面官能團(tuán)對(duì)吸附的影響，本文通過(guò)Materials Studio軟件構(gòu)建甲醛模型和活性炭的狹縫微孔模型，利用巨正則系綜蒙特卡羅法對(duì)吸附過(guò)程進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果表明，活性炭的狹微孔部分對(duì)甲醛吸附效果

4、影響顯著，表面官能團(tuán)中羥基含量增加，有利于甲醛的吸附。
　　為探究改性活性炭較之未改性活性炭對(duì)甲醛的吸附性能，本文通過(guò)固定床吸附實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)未改性活性炭和草酸、硝酸、氨水改性活性炭進(jìn)行了吸附實(shí)驗(yàn)，對(duì)吸附曲線進(jìn)行吸附動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)改性活性炭吸附甲醛的吸附能進(jìn)行分析，探究吸附性能。實(shí)驗(yàn)表明三種改性方式均會(huì)提升活性炭的吸附性能，草酸改性活性炭吸附性能最好，303K時(shí)吸附飽和容量可提升16％;溫度提升會(huì)使得吸附容量下降，但會(huì)提升改性活性炭