石墨烯材料吸附氣相二噁英的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的有機(jī)污染物二噁英，一直是社會大眾所關(guān)注的污染問題之一，減少焚燒過程中二噁英的排放有利于改善環(huán)境質(zhì)量。在實(shí)際工程領(lǐng)域和學(xué)術(shù)理論中，活性炭、碳納米管等碳材料被廣泛地用于煙氣中二噁英的吸附移除及催化降解。而作為碳材料的納米石墨和石墨烯，在對二噁英的減排方面還僅僅處于理論分析和模擬研究階段，在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域和實(shí)際應(yīng)用等方面還存在欠缺和不足。本文圍繞納米石墨和石墨烯對吸附二噁英的影響因素展開研究，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)并獲得了相關(guān)有意義的結(jié)

2、論：
　?。?）基于二噁英發(fā)生源系統(tǒng)，選取納米石墨為吸附劑，分析了二噁英濃度、吸附時(shí)間和吸附溫度對二噁英移除效率的影響。納米石墨豐富的孔徑分布和大的中孔孔容有利于二噁英移除。由于飽和蒸汽壓以及吸附反應(yīng)為放熱反應(yīng)，高溫不利于二噁英移除，150℃時(shí)移除效率最高。濃度越高，吸附到達(dá)飽和狀態(tài)越快，這是因?yàn)槲絼┗钚晕稽c(diǎn)和吸附飽和的原因。當(dāng)二噁英濃度低于某一臨界值時(shí)，吸附不會發(fā)生。因此在低濃度時(shí)，延長停留時(shí)間有利于吸附的進(jìn)行。
　　（

3、2）基于二噁英發(fā)生源系統(tǒng)，選取物理法（RGN1）和化學(xué)法（RGN2）制備的石墨烯為吸附劑，二噁英濃度為10.41ng I-TEQ Nm-3，分析了吸附劑用量、吸附溫度和吸附時(shí)間對二噁英移除效率的影響。發(fā)現(xiàn)RGN1對二噁英的移除效率高于RGN2。隨著吸附劑用量的增加，移除效率升高。同時(shí)，移除效率隨著氯代數(shù)水平的增加而增加。對其吸附機(jī)理進(jìn)行分析，推測石墨烯獨(dú)特的六元環(huán)結(jié)構(gòu)有利于與二噁英分子之間形成的π-π鍵，增強(qiáng)了石墨烯對二噁英的吸附能力。