酸堿改性活性炭對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)性有機氣體，嚴重危害室內(nèi)空氣品質(zhì)。甲醛作為揮發(fā)性有機氣體的典型，長時間接觸甲醛會使得人體各項身體機能受到一系列影響，甚至?xí)l(fā)癌變。目前對甲醛的處理通常采用活性炭吸附法，因此，探究活性炭對甲醛的吸附性能，尤其是改性活性炭對甲醛吸附性能的提升十分重要。
　　本文主要從三個方面展開，第一部分是不同的酸堿改性方式對活性炭孔徑特性、表面含氧基團和表面形貌的影響;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對吸附的影響;第三部分是不同改性活性炭較之未改性活性炭對甲醛的吸附性能影響，以及溫度對吸附效果和改性效果的影響。
　　為探究不同改性方式對活性炭的作用，本文采用草酸、硝酸和氨水對活性炭進行改性處理，通過全自動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改性活性炭物化性質(zhì)進行觀察，探究有機酸、強氧化性酸和堿改性對活性炭孔結(jié)構(gòu)特性、表面含氧官能團及表面形貌的影響。發(fā)現(xiàn)三種改性方式均會提高微孔

3、孔容所占比例，改變活性炭表面含氧官能團的含量。其中，草酸改性活性炭微孔孔容所占比例提升最大，高達5％，還會使得活性炭表面的羥基大幅增加，而硝酸改性會使得活性炭表面粗糙，氨水改性對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)和表面官能團對吸附的影響，本文通過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吸附過程進行模擬，模擬結(jié)果表明，活性炭的狹微孔部分對甲醛吸附效果

4、影響顯著，表面官能團中羥基含量增加，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甲醛的吸附性能，本文通過固定床吸附實驗裝置，對未改性活性炭和草酸、硝酸、氨水改性活性炭進行了吸附實驗，對吸附曲線進行吸附動力學(xué)分析，對改性活性炭吸附甲醛的吸附能進行分析，探究吸附性能。實驗表明三種改性方式均會提升活性炭的吸附性能，草酸改性活性炭吸附性能最好，303K時吸附飽和容量可提升16％;溫度提升會使得吸附容量下降，但會提升改性活性炭