活性炭吸附VOCs與其孔結構構效關系研究.pdf

1、活性炭孔結構是影響其吸附性能的主要因素之一。本文首先選用四種商業(yè)活性炭，利用氮氣等溫吸附、掃描電子顯微鏡(SEM)和傅立葉變換紅外光譜(FTIR)測試了活性炭的物化性質。以甲苯、丙酮為吸附質，在溫度為298.15K下進行了靜態(tài)和動態(tài)吸附實驗，研究了活性炭孔結構對其吸附性能、吸附動力學、表面覆蓋率和吸附能的影響。結果表明：活性炭的比表面積和孔容是其吸附性能主要影響因素，孔徑在0.8nm～2.4nm和1.67nm～2.22nm之間的孔容分別

2、與甲苯和丙酮吸附量之間存在較好的線性關系。在快速吸附階段，活性炭微孔或微孔、中孔為吸附速率主要制約因素；在顆粒內擴散階段，微孔和表面孔或微孔為吸附速率的主要制約因素；在多層吸附階段，中孔和大孔為吸附速率的主要制約因素?；钚蕴靠捉Y構對其吸附特定物質的吸附能產生影響，甲苯、丙酮表面覆蓋率小的活性炭吸附能大。
　　 其次，選用三種活性炭作為吸附劑，1，2-二氯乙烷作為吸附質，研究了吸附質在活性炭孔中的擴散機理。結果表明：活性炭在吸附1

3、，2-二氯乙烷時優(yōu)先利用微孔，并且在微孔容積無法滿足吸附速率時開始利用中孔。微孔吸附貫穿吸附過程的外擴散階段到顆粒內擴散階段，而中孔利用據(jù)活性炭與吸附質結合作用的強弱分別貫穿吸附過程的多層吸附階段和顆粒內擴散階段、多層吸附階段?；钚蕴恐形⒖住⒅锌缀痛罂椎睦寐逝c其極性呈負相關關系，而與其濃度呈正相關關系。
　　 最后，研究了活性炭孔結構對丙酮擴散系數(shù)的影響。結果表明：活性炭穿透時間與其比表面積和總孔容積呈正相關關系。活性炭吸附丙