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活性炭吸附气相甲醛的吸附作用

所属分类:帮助支持 作者:河南木之林科技有限公司 发布日期:2021-17-12

 

       随着经济和科技的发展,社会的进步,生活水平的日益提高,各类室内装修越来越普及,人们对自己的居住环境越来越重视,而引起了一股室内装修热潮。室内装修材料数不胜数、种类繁多,各类添加剂的使用越来越广泛 。如由脲醛树脂和酚醛树脂粘结而成的人造板材,含有游离的甲醛,常温下就可以释放到空气中。同时,由于室内密闭性越来越好,空调、加湿器等新型电器的普及,使得室内装修带来的污染物不能及时排除,随之带来了日益严重的室内环境污染。据国外的一项数据统计表明,室内环境的污染程度是室外环境污染程度的 2 倍以上,有的不注意装修通风的,甚至会达到室外环境的100倍以上 。现在人们每天在室内待的时间远远大于室外的时间,长时间待在这种环境下会增加患病的机率,特别是对幼儿和老人来说,由于室内污染而引发的病状越来越多。由此可见,室内环境污染不容小视与我们息息相关。
       常见的室内空气污染物如甲醛、苯、氨等常见的易挥发的有机物。其中,甲醛因来源广泛、污染时间长、毒性大,越来越受到人们的重视,成为室内污染的首要污染物。目前对于气相有机污染物甲醛的去除方法有很多:植物吸收法、微生物降解法、空气负离子技术、热催化降解法、光催化法、吸附法,而吸附法是最常用的去除室内污染物的方法,也是最有效的方法。活性炭、多孔氧化铝、分子筛、沸石、硅胶、聚合树脂等是常用的吸附剂,而活性炭同这些吸附剂相比,具有相当丰富的孔隙结构、较高的比表面积、吸脱速率快、易再生等诸多特点,在气态污染物的治理方面拥有其明显的优势。
       活性炭吸附气相甲醛的吸附作用主要源于活性炭自身丰富的孔隙结构、较高的比表面积以及表面的含氧官能团。当吸附质分子发生吸附作用时,其分子聚集在碳纤维表面而被吸附。根据吸附作用力的不同,可将活性炭的吸附分为两种:一种为物理吸附,主要指吸附质受到不对称偶极作用产生的范德华力而将其吸附在活性炭的表面,在吸附的过程中,吸附质和吸附剂分子自身的化学性质不会发生变化,同时物理吸附所产生的吸附热很小,随着温度的升高,活性炭对吸附质的吸附能力减弱,所以物理吸附通常在低温条件下进行更用利于吸附质的吸附,此外吸附质分子也会发生脱附的现象。另一种为化学吸附,主要源于活性炭表面的含氧官能团与吸附质发生的化学反应,从而将其吸附在活性炭表面。这种吸附具有不可逆性,所以吸附比较稳定,基本不会发生脱附现象。
       随着室内空气甲醛污染问题的日益凸显,不同类型的吸附剂对气相甲醛的吸附已有大量报道。而活性炭因其丰富的孔径结构,较高的比表面积对气相甲醛的吸附要优于其他吸附剂。尽管活性炭对空气中甲醛的吸附性能高于活性氧化铝、沸石、分子筛等其他吸附剂,然而由于不同材质的活性炭不同孔径的分布以及表面化学性质的不同对甲醛的吸附性能也不尽相同。
       通过粉末活性炭颗粒活性炭对甲醛吸附性能的对比研究,发现对甲醛气体的吸附速率,颗粒活性炭优于粉末活性炭。但很少有文献报道活性炭粒径的大小对甲醛气体吸附性能所产生影响的研究 。我们将椰壳、果壳、煤质和术质4种材质的活性炭通过静态吸附和动态穿透实验对其进行气相甲醛的吸附性研究。

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