有機酸改性活性炭及其VOCs吸附行為研究.pdf

1、為探討有機酸改性活性炭對VOCs的吸附行為，本文從孔結(jié)構(gòu)（比表面積及孔徑分析儀）、表面形貌（掃描電子顯微鏡）、表面官能團（傅立葉紅外光譜）三個方面對活性炭進行物化性質(zhì)表征;選取改性活性炭為吸附劑，甲醇、丙酮、甲苯、異丙醇四種VOCs為吸附質(zhì)，在不同溫度、進氣濃度下進行固定床吸附實驗;結(jié)合改性前后活性炭及VOCs物性，探討了活性炭及VOCs物性對吸附性能的影響;計算了吸附熱力學參數(shù)，并對活性炭進行再生實驗，測試再生活性炭的吸附性能。主要結(jié)

2、論為:
　　(1)有機酸改性后:活性炭孔結(jié)構(gòu)參數(shù)不同程度地降低;活性炭表面形態(tài)粗糙，有被刻蝕的痕跡，呈現(xiàn)凹凸不平的結(jié)構(gòu);活性炭表面形成了新的更多的含氧官能團。
　　(2)活性炭對VOCs的吸附性能分析表明:AC-FA、AC-OA、AC-SA、AC-TA對四種VOCs的吸附量比AC-0大，Langmuir模型和Freundlich模型均能較好地描述活性炭對四種VOCs的吸附過程;活性炭吸附能的大小順序為:甲苯＞丙酮＞異丙醇＞甲

3、醇;有機氣體進氣濃度增大，活性炭的吸附速率增大，平衡吸附量增大，而達到平衡的吸附時間縮短;Bangham模型擬合曲線能更好地與實驗數(shù)據(jù)點重合，且模型預測值與實驗值吻合很好，擬合效果最差的為Elovich模型。
　　(3)活性炭及VOCs物性對吸附性能的影響表明:活性炭吸附量隨著BET比表面積、微孔比表面積、總孔容及微孔孔容的增大而增大;活性炭吸附量與吸附質(zhì)分子量、分子直徑、沸點及液體密度呈現(xiàn)正相關關系，而與吸附質(zhì)極性指數(shù)、偶極矩呈

4、現(xiàn)負相關關系。
　　(4)活性炭吸附VOCs的吸附熱力學與再生研究表明:△H、△G為負值，說明吸附過程為自發(fā)的放熱過程，AC-0、AC-OA和AC-SA的△S為負值，說明吸附過程是熵減過程，體系自由度減小，而AC-FA的△S為正值，說明此過程是熵增過程，體系自由度增大。有機酸改性活性炭的平均脫附速率均比AC-0小，平衡吸附量越大的活性炭，其脫附速率也越大。再生活性炭的吸附量有不同程度的降低，但降幅較小，最大降幅不超過5.9％，對于