活性炭改性对气相污染物甲醛及氨吸附去除影响的研究

随着室内空气污染的日益严重,高效便捷的活性炭吸附技术引起了人们的广泛关注.但传统的活性炭对甲醛及氨的去除主要通过单纯的物理吸附实现,去除能力有限.本课题通过对几种活性炭吸附甲醛性能的比较,筛选出了甲醛吸附最优的炭型,确定了活性炭的适宜粒径,并在此基础上对筛选出的活性炭进行HN03改性,负载金属改性;采用等温吸附模型以及吸附动力学对改性前后样品的甲醛及氨吸附行为进行描述,并给出了改性活性炭对甲醛及氨的去除机理.论文主要内容如下:考察了落叶松基,煤质基,椰壳基3种活性炭对甲醛的吸附能力.结果表明:三种炭样的比表面积关系为:椰壳活性炭煤质活性炭落叶松基活性炭,比表面积,含氧官能团数量以及粒径大小三者均对活性炭甲醛吸附行为产生影响.活性炭比表面积越高,微孔比例越大,其对甲醛吸附容量越高,椰壳活性炭对甲醛的吸附容量最大,为1.38mg·g-1;表面含氧官能团数量越多,吸附容量越强;粒径越小,吸附能力越好,实验中粒径为20-40目的椰壳活性炭对甲醛的吸附效果最好.对椰壳活性炭进行HN03氧化改性,分析改性前后样品的孔结构及表面官能团含量变化,对样品在静态和动态两种情况的吸附行为进行了研究,结合等温吸附模型和吸附动力学分析吸附反应过程,对吸附反应的机理进行阐述.结果表明:HNO3改性后活性炭比表面积减小,介孔比例增加.且随HNO3浓度的增加,样品的比表面积逐渐降低,介孔比例逐渐变大,从23.0%增加到29.79%:改性后活性炭表面总酸性官能团含量增加,与原始活性炭相比,HNO3浓度为5 mol·L-1的样品(AC-N5)表面含氧官能团增加了0.393 mmol·g-1;改性后活性炭对甲醛的吸附能力明显变大,从1.38 mg·g-'增加到3.45 mg·g-1;样品对甲醛的饱和吸附量顺序为AC-N5AC-N7AC-N3AC-N1ACraw; Langmuir方程和Freundlich方程均能很好描述甲醛在改性前后活性炭上的吸附行为;动力学研究表明,甲醛的吸附动力学过程符合准二阶动力学模型,其相关系数R2均高于0.99,表明甲醛在改性前后活性炭上的吸附为物理-化学联合吸附.采用CuCl2溶液对椰壳活性炭进行改性以制备高容量甲醛吸附活性炭.用低温液氮吸附(N2/77K)来表征铜盐浓度的改变对活性炭孔隙结构的影响;以扫描电镜(SEM)观测改性前后活性炭的表面形貌;用X射线光电子能谱(XPS)分析活性炭表面元素组成及存在形式;用X射线衍射(XRD)研究载铜活性炭的晶形结构;以常温动态吸附评价活性炭对甲醛的吸附性能.结果表明:改性活性炭中铜以Cu0,CuC1及CuCl23种形式存,改性活性炭微孔数量减少,介孔比例提高;随铜盐浓度增加,活性炭的比表面积和孔容减少,平均孔径变大:改性后活性炭表面含氧官能团数量增加.当CuCl2浓度为0.5 mol·L-1时,制备的改性活性炭对甲醛的吸附容量是原料活性炭的3倍,甲醛在改性活性炭上的吸附行为符合Freundlich吸附模型.吸附动力学模型研究表明甲醛在改性活性炭上的吸附符合准二阶动力学模型,说明样品对甲醛的吸附为物理-化学联合吸附.采用不同浓度的ZnCl2对椰壳活性炭进行表面改性以制备高容量氨吸附活性炭,并采用低温液氮吸附(BET),扫描电镜(SEM),Boehm滴定,X射线衍射(XRD)及热重(TG)对改性前后活性炭的物理结构及表面含氧官能团进行了测定,同时以常温动态吸附对氨吸附容量及吸附动力学进行了研究,并对ZnCl2活性炭氨吸附去除机理进行了分析.结果表明:改性后活性炭微孔数量减少,介孔比例提高;随ZnCl2浓度的增加,活性炭的比表面积,孔容减小,平均孔径变大,由23.00%增加到25.52%;改性后活性炭表面含氧官能团含量增加.以质量比为11%的ZnCl2浸渍的活性炭样品(AC3)总酸性含氧官能团增加最多,增加了0.259 mmol·g-1.浸渍ZnCl2溶液改性对活性炭吸附氨性能的改善十分明显,样品AC3对氨气的吸附量(75.58 mg·g-1)为原始活性炭(12.5 mg·g-1)的6.05倍;吸附动力学模型研究得出氨在改性前后活性炭样品上的吸附与准二阶动力学模型较符合,说明吸附反应过程为物理-化学联合吸附.

一种高效除甲醛去味空气净化吸附剂及制备方法

本发明涉及一种高效除甲醛去味空气净化吸附剂及制备方法,其原料组成及重量百分比为:活性炭20-40%,硅藻土20-40%,凹凸棒土5-10%,膨润土5-10%,电气石5-10%,海泡石5-10%,崔化剂2-10%,添加剂2-10%.本发明主要用于消除空气中游离甲醛,苯,甲苯,TVOC等有害物质,从而解决室内,车内的空气污染,达到净化空气的目的.

一种无源空气过滤净化组件及空气过滤装置

本实用新型涉及过滤装置领域,尤其涉及一种无源空气过滤净化组件及空气过滤装置.包括依次设置的初效过滤层,高效过滤层和无源负离子过滤层,所述初效过滤层设置在空气流通的进气端,所述无源负离子过滤层设置在空气流通的出气端.这样,采用的无源负离子过滤模块,无需接入电源,不会产生臭氧二次污染,亦不涉及电源安全隐患;负离子除甲醛与活性炭除甲醛相比,不存在吸附饱和现象,滤芯使用寿命长;同时,无源负离子模块可以全天释放负离子,即使不启动设备,也可以起到灭菌防霉的作用,全天候净化室内空气,使用无源负离子过滤层,无需增加供电组件,占位空间小.