活性炭的影響因素
(1)活性炭孔道結構的影響
活性炭含有大量的孔道結構,孔道結構的形狀、尺寸各有差異。通常情況下吸附質分子的尺寸均小于介孔尺寸,多數吸附作用均發生在微孔結構中。微孔結構可以增加活性炭的比表面積,提高吸附效果,活性炭的微孔數量通??梢詻Q定活性炭的吸附量。研究發現,活性炭的微孔結構極少直接與表面連接,通常由大孔、介孔結構向微孔結構過渡。吸附質分子進入微孔進行吸附作用,必然以大孔、介孔的過渡作用來作為吸附的基礎。因此活性炭中的微孔、介孔和大孔均會對吸附效果產生影響。
(2)活性炭表面官能團的影響
活性炭自身表現為非極性,然而活性炭表面存在大量的官能團結構,可以增加活性炭整體的極性。官能團的酸堿性也會影響到活性炭表面的酸堿性。對活性炭進行改性,就是通過對活性炭表面導入酸結構、堿結構、極性結構等,改變原有表面結構使其具有更好的吸附性能。
(3)活性炭再生效果的影響
活性炭的再生是直接影響到其吸附治理VOCs的應用關鍵,提高活性炭的再生效果,延長活性炭的使用壽命,是研宄活性炭吸附技術的主要內容。國內外學者對活性炭的再生研宄眾多,再生方法多樣,再生效果因使用情況而異。對廢粉末狀活性炭進熱解再生,發現在650℃條件下,再生2h,其對磷酸根離子的吸附容量恢復77.64%。
利用芬頓試劑對兩類活性炭進行氧化再生,隨著再生條件的變化,活性炭對苯酚的吸附能力得到不同程度恢復。利用電氧化過程對硝基苯酚活性炭纖維進行吸附再生,多次再生后,活性炭依舊可以保持不錯的吸附效果。
吸附質的影響
吸附質分子的理化性質會對活性炭的吸附效果產生極大的影響。吸附質的分子尺寸、相對分子質量、極性強弱會影響到吸附質在活性炭內部的傳質和吸附作用。吸附質的沸點、焓變等也會影響到吸附量的大小。通常VOCs氣體成分并不單一,在多組分吸附的過程中,不同類型的吸附質分子間相互作用,存在競爭吸附現象,為實現所有VOCs分子的同時脫除,必須根據吸附質的理化性質,明確不同種類吸附質分子間的相互作用關系。
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