微孔活性炭对对二甲苯的吸附和脱附性能_刘洋

活性炭吸附和脱附原理活性炭吸附原理1、依靠自身独特的孔隙结构活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。

活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，1克活性炭材料中微孔，将其展开后表面积可高达800－1500平方米，特殊用途的更高。

也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。

正是这些高度发达，如人体毛细血管般的孔隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。

、2、分子之间相互吸附的作用力也叫“凡德瓦引力”。

虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。

由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。

活性炭脱附的几种方法（1）升温脱附。

物质的吸附量是随温度的升高而减小的，将吸附剂的温度升高，可以使已被吸附的组分脱附下来，这种方法也称为变温脱附，整个过程中的温度是周期变化的。

微波脱附是由升温脱附改进的一种技术，微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。

在实际工作中，这种方法也是最常用的脱附方法。

（2）减压脱附。

物质的吸附量是随压力的升高而升高的，在较高的压力下吸附，降低压力或者抽真空，可以使吸附剂再生，这种方法也称为变压吸附。

此法常常用于气体脱附。

（3）冲洗脱附。

用不被吸附的气体(液体)冲洗吸附剂，使被吸附的组分脱附下来。

采用这种方法必然产生冲洗剂与被吸附组分混合的问题，需要用别的方法将它们分离，因此这种方法存在多次分离的不便性。

（4）置换脱附。

置换脱附的工作原理是用比被吸附组分的吸附力更强的物质将被吸组分置换下来。

其后果是吸附剂上又吸附了置换上去的物质，必须用别的方法使它们分离。

例如，活性炭对Ca2+、C1-有一定的吸附能力，这些离子占据了吸附活性中心，可对活性炭吸附无机单质或有机物产生不利影响。

活性炭纤维吸附去除甲苯综合性实验银玉容;施召才【摘要】选用市售的2种活性炭纤维样品作为吸附剂,在模拟甲苯废气环境中进行了甲苯吸附实验.结果表明：4．9988 g活性炭纤维1＃在甲苯的进气质量浓度为6079 mg/m3时,吸附达到平衡的时间为40 min,甲苯吸附容量为41．85 mg/g；1．7035 g活性炭纤维2＃在甲苯的进气质量浓度为2718 mg/m3时,吸附达到平衡的时间为20 min,甲苯吸附容量为30．90 mg/g.该实验涉及到实验装置的调校、气相色谱仪的使用和表面吸附理论,而且针对生活中的环境问题,能激发学生的实验兴趣,可作为环境类专业的综合实验,巩固学生的理论知识,培养学生的实践能力和创新能力.%Two kinds of activated carbon fiber bought from market were used as adsorptive.The toluene adsorption experiments were carried out in the environment of simulating toluene.The result showed that equilibrium adsorption was established within 40 min,the adsorption capacity reached 41.85mg/g when the initial toluene concentration was 6079mg/m3 and the weight of activated carbon fiber 1# was 4.9988g.For activated carbon fiber 2#,equilibrium adsorption time was 20min,and the adsorption capacity was 30.90mg/g, when the initial toluene concentration was 2718mg/m3 andthe weight of activated carbon fiber was 1.7035g. This experiment involves equipment adj usting,gas chromatograph using and theories of surface adsorption,and aiming at environmental problem in life,it can be used as a comprehensive experiment for students being in environment major,which is beneficial to strengthen students ’ theoretical knowledge and imp rove their practical and innovative ability.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2016(033)006【总页数】4页(P28-30,37)【关键词】综合性实验;活性炭纤维;吸附甲苯【作者】银玉容;施召才【作者单位】华南理工大学环境与能源学院，广东广州 510006;华南理工大学环境与能源学院，广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】X511;G642.0实验教学是培养学生实践创新能力的重要途径。

《活性炭孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响》篇一一、引言随着工业化和能源消费的快速增长，碳捕获和碳氢气体分离已成为环境治理和工业过程的关键技术。

其中，活性炭因具有高度发达的孔结构和较大的比表面积，在气体吸附和分离领域显示出显著的应用潜力。

CO2和CH4是重要的工业排放和天然能源资源中的气体分子，研究活性炭的孔结构对其吸附分离性能的影响具有重要的现实意义。

本文将围绕这一主题展开论述，通过分析不同孔径活性炭的吸附特性和吸附机制，探讨其在实际应用中的潜在价值。

二、活性炭孔结构概述活性炭的孔结构主要由微孔、中孔和大孔组成。

这些孔径的大小和分布对活性炭的吸附性能起着决定性作用。

微孔主要影响分子尺度的吸附过程，中孔和大孔则影响传质速率和吸附容量。

CO2和CH4分子尺寸的差异使得它们在活性炭上的吸附行为有所不同。

三、CO2在活性炭上的吸附机制CO2分子具有较高的四极矩和极化性，使其在活性炭上的吸附主要通过物理吸附和化学吸附两种机制。

活性炭的微孔和中孔提供了丰富的吸附位点，使得CO2分子能够在这些位点上形成偶极-偶极相互作用。

此外，对于具有更强碱性表面的活性炭，还可以发生碱性表面的CO2化学吸附。

因此，合理的孔结构能有效地增强CO2的吸附能力。

四、CH4在活性炭上的吸附机制与CO2相比，CH4分子的极化性较低，因此其吸附主要依赖于物理吸附机制。

CH4分子在活性炭上的吸附主要发生在微孔中，其吸附能力受微孔体积和孔径分布的影响较大。

对于大孔和中孔来说，它们虽然有助于提高传质速率，但对CH4的吸附容量影响较小。

五、活性炭孔结构对CO2/CH4吸附分离性能的影响活性炭的孔结构对CO2/CH4吸附分离性能具有显著影响。

一方面，合理的微孔和中孔比例可以同时增强CO2的吸附能力和CH4的传质速率；另一方面，通过调整活性炭的表面化学性质，可以增强其与CO2之间的化学相互作用，从而提高CO2的选择性吸附。

此外，大孔的存在有助于提高气体在活性炭内的扩散速率，从而缩短传质路径和提高整体吸附效率。

VOCs治理：活性炭吸脱附系统中脱附温度影响因素及脱附效果解析活性炭吸附滞留时间：0.5~0.8s由上表可以看出：因此得出，对于难以脱附的物质进行脱附时，并不是温度越高，脱附越彻底，过高的脱附温度反而使其脱附效率下降。

如遇此类问题时，应通过实验，慎重选择适当的脱附温度，以取得最佳的脱附效率。

活性炭脱附VOCs效果分析（1）脱附温度与饱和蒸气压的关系。

从脱附原理上讲，吸附质从吸附剂表面脱附的根本原因是，吸附质分子必须克服吸附剂表面对它的引力，增大它脱离表面的推动力。

也就是说，要想使吸附质分子从吸附剂表面脱附下来，就必须给它能量或推动力，使其能够从吸附剂表面“蒸发”到吸附剂孔道中，从而进入气相主体。

而在通常采用的脱附方法中，加热脱附是给其提供能量，以增加分子的动能；吹扫脱附和降压（真空）脱附，都是为了降低吸附剂孔道中废气分子的分压，也就是蒸气压，给废气造成一个浓度差，从而给废气分子由吸附剂表面向气相转移提供一个推动力，这个推动力越大，废气分子的脱附速度就越快。

所以，从这个理论出发就不难理解，吸附质的脱附温度是与其饱和蒸气压直接相关的，而与它的沸点无关。

（2）一些饱和蒸气压较低的物质在脱附时，温度过高反而会使脱附率下降。

从吸附的分类上说，可分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附，所形成的键能只在范德华力的范围，即最大只有80kJ/kmol左右，而化学吸附的吸附键力可达到400kJ/kmol以上。

在物质的吸附上，往往存在一种现象：当温度低时是物理吸附，如果温度升高，则可能转变为化学吸附。

也就是说，当脱附温度过高时，使本来存在的物理吸附状态可能转化成化学吸附状态，使得吸附键的键能大大增加，因而反而不易脱附下来。

这就是为什么温度过高，反而使物质脱附率下降的原因。

当然，要想彻底搞清这个问题，只能对两种状态的吸附键的键能进行测定。

但目前对吸附键键能的测定还较困难，虽然有人采用同步辐射光电离的方法，能够测定一些物质的化学键的键能，但采用此法能不能很好地测定吸附键的键能，目前还未见报道。

活性炭的孔径分布对CH4和CO2的吸附性能的影响杨皓;龚茂初;陈耀强【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2011(27)6【摘要】采用不同炭化温度和活化温度.以椰壳作为前驱体制备了系列结构性能相同,表面吸附基团相似,不同孔结构的活性炭.分别采用密度函数理论(DFT)吸附法和BJH估算了系列活性炭的孔径分布.结果表明,随炭化温度和活化温度的升高系列活性炭中微孔量先增加后减少.当炭化温度为700℃,活化温度为800℃时,制备的活性炭微孔量达到最大.随炭化温度和活化温度的升高,系列活性炭的中孔依次增加.考查了CH4,CO2,在系列活性炭上的吸附性能.结果表明该系列活性炭对CO2有很强的吸附能力,在常温常压下对CO2的吸附量均高于1.0 mm ol·g-1;系列活性炭对CH4的吸附能力有较大的差异,在对CO2具有最大吸附量的活性炭上对CH4具有最小的吸附量.采用变压吸附法测试了该系列活性炭在25℃时对nCH4:nCO2=9:1的混合气体的分离性能.结果表明炭化温度为700℃,活化温度为800℃时制备的活性炭对CH4-CO2混合气具有最好的分离效果,是变压吸附分离CH,CO2混合气的优异吸附剂.%A series of activated carbons were prepared using coconut-shells as carbon precursor with different carbonization and activation temperatures. The activated carbons have almost the same structure properties and no adsorbed organic groups on the surface. The density functional theory (DFT) and BJH methods were used to estimate the pore size distribution of the activated carbons. The results reveal that the content of the micro-pores increase and then decrease with increase intemperature, and the content reaches to the maximum when the carbonization temperature is up to 700 ℃ and ac tivation temperature elevates to 800 ℃. The mesopores increase with the increase of the temperature. The adsorption capacities of CH4, CO2 were tested at room temperature. The results suggest that the activated carbons have high adsorption capacity, more t han 1.0 mmol· g-1, however, that of CH4 differs a lot. The activated carbons were applied to adsorption separation ofGH4/CO2 mixed gas with molar ratio of 9 by pressure swing adsorption technology. The results show that the activated carbons have excellent property of adsorption separation of CH4/CO2 mixed gas at room temperature, especially for AC-2 carbonized at 700 ℃ activated at 800 ℃.【总页数】6页(P1053-1058)【作者】杨皓;龚茂初;陈耀强【作者单位】四川大学绿色化学与技术教育部重点实验室,成都,610064;四川大学绿色化学与技术教育部重点实验室,成都,610064;四川大学绿色化学与技术教育部重点实验室,成都,610064【正文语种】中文【中图分类】O613.71;O647.31+3【相关文献】1.孔结构对活性炭吸附CH4和CO2的影响 [J], 苏伟;周理;周亚平;孙艳2.活性炭孔径分布与CO2吸附量关系的研究 [J], 蔚德磊;张双全;王壬峰;王存亮;李启华3.不同结构活性炭对CO2、CH4、N2及O2的吸附分离性能 [J], 王玉新;苏伟;周亚平4.不同活化剂活化木质素基活性炭选择吸附分离CH4/CO2的性能比较 [J], 林芳5.椰壳基活性炭改性及其对CH4/CO2的吸附性能研究 [J], 梁江朋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《活性炭孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响》篇一一、引言随着工业化的快速发展，温室气体的排放问题日益严重，其中CO2和CH4是主要的温室气体之一。

为了有效控制温室气体的排放，研究并优化气体的吸附分离技术成为了一个重要的研究方向。

活性炭因其高比表面积、丰富的孔结构和良好的吸附性能，在气体吸附分离领域中发挥着重要作用。

本文着重探讨了活性炭的孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响。

二、活性炭孔结构简介活性炭的孔结构是决定其吸附性能的关键因素之一。

其孔隙按照大小可大致分为微孔（小于2nm）、中孔（2nm-50nm）和大孔（大于50nm）。

这些不同尺寸的孔对气体的吸附分离具有显著影响。

三、CO2的吸附分离与活性炭孔结构的关系1. 微孔结构对CO2的吸附影响：由于CO2分子尺寸较小，微孔结构提供了大量的吸附位点，有利于CO2的物理吸附。

同时，微孔的尺寸与CO2分子尺寸相近，有利于CO2分子的扩散和吸附。

2. 中孔和大孔结构的作用：中孔和大孔为气体分子提供了通道和扩散空间，能够促进气体在活性炭内部的传输，提高吸附速率和效率。

同时，中孔和大孔也提供了一部分有效的吸附位点，特别是与CO2之间的范德华力相对较强。

四、CH4的吸附分离与活性炭孔结构的关系相较于CO2，CH4的分子尺寸较大，因此在微孔中的吸附量相对较少。

然而，中孔和大孔为CH4提供了更多的扩散空间和吸附位点。

此外，由于CH4是惰性气体，与活性炭之间的范德华力较弱，因此对孔结构的尺寸和形状较为敏感。

五、活性炭孔结构对CO2/CH4分离性能的影响1. 优先吸附效应：由于CO2分子尺寸小且与活性炭之间的相互作用力强于CH4，因此活性炭优先吸附CO2分子，使得两者能够达到有效的分离效果。

同时，良好的孔结构和适中的比表面积能显著提高CO2/CH4的选择性吸附。

2. 动力学扩散影响：合理的中孔和大孔结构有利于气体的扩散和传输，从而提高整体的气体分离效率。

六、结论活性炭的孔结构对CO2和CH4的吸附分离性能具有显著影响。

活性炭对VOCs回收的几种脱附方式和效果对比众所周知，活性炭的微孔结构发达，在加热、酸、碱和普通氧化剂条件下性质稳定，具有独特的吸附低浓度挥发性有机化合物优势。

理论上，提高吸附剂的温度可以实现吸附质的脱附，因此采用加热活性炭的方法可以实现吸附质的脱附，即热脱附。

通过长期的研究和开发，根据不同的加热介质和方式，热脱附已经发展成为热空气、热惰性气体、过热水蒸气、微波加热以及电加热等多种热脱附方法，并成为目前活性炭脱附的主要工业方法。

由于VOCs 具有较高的挥发性，因此热脱附适合于活性炭中VOCs的脱附。

尽管热脱附方式较容易在工业上应用，但不同的热脱附方法都存在一些不同的缺点，如热空气和惰性气体加热时容易引起吸附质的裂解甚至焦化、过热水蒸气加热时严重影响活性炭的重复利用、微波加热存在加热深度不够等问题。

除高温脱附外，降压脱附即真空脱附是另一种方式。

目前真空脱附主要应用于活性炭的真空变压吸附技术中，由于真空变压吸附技术使用的加热介质少，大大提高了回收物质的纯度。

如下表为真空脱附、氮气吹扫和空气吹扫3 种方式在不同温度下脱附苯、正丁烷和乙醇的脱附率对比。

如下可看出，不管是极性弱的芳香烃苯、正丁烷还是极性较高的乙醇，在30-50℃脱附温度范围内，活性炭真空热脱附的脱附率都明显高于热氮气或空气吹扫脱附方式，而空气和氮气吹扫的热脱附率差别不大；或者说，真空脱附可以降低脱附温度。

同时，乙醇的真空热脱附和气体吹扫热脱附之间的脱附率的差异比苯和正丁烷的要高得多，这表明极性较大的醇类分子采用真空脱附更加有效。

因此，煤化工中的甲醇被活性炭吸附后，采用真空脱附方式能有更高的脱附率。

目前学术界认可弱极性有机蒸气分子在活性炭上的吸附主要是物理吸附，具有相同化学结构的VOCs蒸气的沸点越高，脱附就越难。

活性炭与有机蒸气分子之间的相互作用力取决于活性炭的孔隙结构和表面化学性质，极性较强的VOCs吸附质容易在活性炭上脱附。

因此，在甲醇储罐或装卸台VOCs冷凝吸附工艺中，-85℃三级冷凝完毕后，后端的吸脱附中的脱附部分采用真空脱附效果更佳。

活性炭吸附有害气体的研究活性炭是一种具有微孔结构的多孔性吸附剂，具有较强的吸附能力，被广泛应用于空气净化、饮用水处理、工业废水处理等领域。

在现代社会，由于工业化进程加快，汽车尾气、化工废气等有害气体排放也越来越严重，给人们的健康带来很大威胁。

因此，研究活性炭吸附有害气体的能力和机理，对改善环境质量、保护人类健康具有重要意义。

活性炭通过吸附作用能够有效去除空气中的污染物，如臭氧、二氧化硫、二氧化氮等。

其吸附效果主要受活性炭的孔径、比表面积、孔体积等因素影响。

通过调控活性炭的炭化温度、活化方式等方法，可以改变其孔径大小和分布，从而提高吸附效率。

研究表明，活性炭对不同有害气体的吸附效果不同。

例如，对于一氧化碳（CO），由于其分子较小，比表面积大的活性炭更适合吸附。

而对于大分子有机物，如苯、甲苯等，孔径较大的活性炭更具有吸附能力。

因此，在实际应用中，需要选择合适的活性炭种类和处理方式来进行空气净化。

除了孔径大小外，活性炭的疏水性也是影响其吸附性能的重要因素。

疏水性较强的活性炭更容易吸附疏水性分子，如苯、甲苯等，而疏水性较弱的活性炭适合吸附极性分子。

因此，设计制备具有特定疏水性的活性炭材料，对提高其吸附性能具有重要意义。

活性炭的再生和回收也是研究热点之一。

传统的热脱附法虽然可以实现活性炭的再生，但存在能耗高、操作复杂等问题。

近年来，通过改进活性炭表面功能团、引入金属氧化物等方法，实现了活性炭的快速再生和高效回收，从而提高了其重复利用率。

未来，随着环境污染加剧和人们对健康生活的追求，活性炭在环境净化和健康保护领域的应用前景将更加广阔。

通过不断深入研究活性炭吸附有害气体的机理和性能，可以为环境保护和人类健康提供更有效的解决方案。

活性炭的发展前景一片光明，我们有理由相信，通过科学研究和技术创新，活性炭在解决环境问题和保护人类健康方面将发挥越来越重要的作用。

活性炭对VOC吸附剂的改良研究随着世界各地的工业化进程加快，挥发性有机化合物（VOC）的污染也越来越严重。

这些挥发性有机化合物不仅会危害人类健康，而且还可能对环境造成毒害。

因此，寻找一种高效的VOC吸附剂已成为当前研究的热点。

在此背景下，活性炭成为了一种备受关注的VOC吸附剂。

本文将探讨如何通过改良活性炭的表面结构和吸附性能来提高其VOC吸附性能的可行性。

一、活性炭的吸附特性活性炭是一种多孔性吸附剂，由于其表面具有多孔的结构，因此它能够吸附各种有机物质，并具有高的比表面积和孔径大小分布。

对于VOC而言，由于其分子大小较小且通常是高度挥发的，因此在吸附过程中很容易被活性炭的多孔结构捕捉。

因此，活性炭是一种理想的VOC吸附剂。

二、活性炭表面结构改良虽然活性炭的自身多孔结构使其成为VOC吸附剂，但是由于活性炭材料的工业化生产过程以及其表面的化学成分差异，会导致不同种类的活性炭表面的吸附能力不同。

因此，如何改良活性炭的表面结构来提高其VOC吸附性能是一个热门话题。

1. 活性炭表面以羟基为主要结构的改造表面以羟基为主要结构的活性炭更容易吸附水分子，因而提供了更多的水中的八面体空位，以便VOC分子更容易进入孔壁。

实验证明，如采取未烧结或氢热学法制备的活性炭的表面都富含羟基，这种基于表面含羟基的改造方法可以显著提高活性炭的VOC吸附能力。

2. 表面改性表面改性是一种常用的方法，主要通过在活性炭表面进行化学修饰，例如在活性炭表面引入官能基，如酸性、碱性、芳香环等结构，以及合成过氧化物或过氧化物酶等。

这些化学修饰有助于提高活性炭的VOC吸附性能。

三、活性炭制备工艺优化除了表面结构改良，制备工艺也会对活性炭的性能产生一定的影响。

改进活性炭生产工艺，优化活性炭的结构和性能，是提高其VOC吸附性能的另一种方法。

1. 碳化工艺碳化工艺是传统的活性炭制备工艺，经过化学碳化和物理碳化处理制备出来的活性炭表面具有丰富的孔结构和化学基团。

活性炭对不同有机化合物的吸附性能分析引言活性炭作为一种广泛应用于环境污染治理和水处理领域的材料，具有出色的吸附性能。

它能有效去除水中的有机化合物，如挥发性有机物、溶解性有机物和色度物质等。

本文旨在系统地分析活性炭对不同有机化合物的吸附性能，为活性炭的应用提供理论依据。

实验方法1. 选取不同类型的有机化合物作为吸附对象，如苯、甲醛、苯酚等；2. 准备一定浓度的有机化合物溶液；3. 将活性炭样品与有机化合物溶液接触一段时间，使其发生吸附反应；4. 使用适当的分析方法，如气相色谱法、紫外-可见光谱法等，测定吸附前后溶液中有机化合物的浓度变化，计算吸附量；5. 重复以上实验步骤多次取得可靠的数据。

结果与讨论通过以上实验方法，得到了活性炭对不同有机化合物的吸附性能数据。

根据实验结果，可以得出以下结论：1. 活性炭对不同有机化合物的吸附性能存在差异。

在相同条件下，不同有机化合物的吸附量有所不同。

苯、甲醛等具有较高的吸附量，而苯酚的吸附量相对较低。

2. 有机化合物的物理化学性质对吸附性能有一定影响。

例如，极性有机化合物与活性炭的吸附作用较强，而非极性有机物的吸附作用相对较弱。

3. 活性炭的吸附性能与其表面特性、孔结构和比表面积等相关。

比表面积越大的活性炭通常具有更高的吸附能力，而孔径大小对吸附性能影响较小。

活性炭的应用前景活性炭在环境污染治理和水处理领域有着广泛的应用前景。

根据活性炭对不同有机化合物的吸附性能分析，可以将其应用于以下方面：1. 水处理：活性炭可以有效去除水中的有机污染物，提高水质净化效果；2. 空气净化：活性炭可以去除空气中的有害气体和异味，改善室内空气质量；3. 废气处理：活性炭可以用于工业废气处理，去除有机物和有害气体，减少对环境的污染；4. 药物和食品工业：活性炭可以用于分离和纯化药物和食品中的有机化合物。

结论本文通过对活性炭对不同有机化合物的吸附性能分析，得出了活性炭对有机化合物具有良好吸附性能的结论。

甲苯在活性炭纤维上的吸附与脱附研究摘要：研究了新型高效吸附材料活性炭纤维（ACF）对甲苯废气的吸附及再生的效果。

利用GC-900气相色谱分析仪检测甲苯的浓度，通过实验研究甲苯在活性炭上的吸附与脱附。

实验结果表明，用该工艺处理的甲苯废气可以达标排放，实验对工业实际应用具有一定的指导意义。

关键字：活性炭纤维有机废气吸附再生废气治理是大气污染控制过程中的一个重要环节。

有机挥发性气体广泛存在于工业和家庭设施中，不仅给工农业生产造成影响，而且对人体的健康也有极大的危害。

空气中挥发性有机物(VOCs)是石油、化工和一些轻工业如制药、印刷、涂料、制鞋、玩具等行业在生产中产生的最常见的污染物。

一些则是剧毒物质，如某些树脂、含氯化合物(氯乙烯等)、有机磷化合物等；更多的是毒性较小的VOCs，如醛、酮、烷烃、苯环系列及其衍生物等，长时暴露在这些物质污染的环境中就会引起中毒事故，严重的导致终身伤残，甚至致死[1]。

VOCs的污染防治问题逐渐受到重视，引进国外治理设备存在投资大、运行成本高的问题，国内传统工艺存在技术落后、运行不稳定、效率低的问题，因此亟待研究开发新的治理工艺。

吸附法作为处理有机废气的应用最为广泛，以其去除率高、净化彻底、能耗低等特性越来越受到人们的关注。

活性炭纤维(ACF)是20世纪70年代发展起来的，以其独特、优越的性能大大增强了炭质吸附剂的功能，拓宽了炭质吸附剂的应用领域，是一种新型、高效的吸附材料。

与传统的活性炭相比，ACF具有优良的结构特征，它含碳量高、比表面积大，微孔丰富、孔径分布窄，并带有一定量的表面官能团。

这些特征有利于吸附和脱附，使得ACF对各种有机化合物具有较大的吸附量和较快的吸脱附速度[2]。

而且，ACF可以制成布、毡等各种各样的形状，这就使得它比传统的活性炭颗粒具有更优越的吸附性[3]。

近年来研究人员对ACF对气体的吸附特性做了很多研究，如VOCs、NOx和SO2等。

本实验以甲苯为研究对象，采用粘胶基ACF吸附装置对甲苯废气进行吸、脱附实验研究。

微孔活性炭对对二甲苯的吸附和脱附性能刘洋;白金锋;李彬;钟祥云;郭天赐【摘要】实验研究了两种典型活性炭对对二甲苯的气相吸附与脱附性能,分析了活性炭的孔隙结构、吸附与脱附温度对对二甲苯吸附量的影响规律.结果表明,随着吸附温度升高,活性炭吸附对二甲苯能力降低,吸附温度在30℃时,可以获得较高的吸附值;活性炭的中孔尺寸为1 nm～2 nm部分所占比表面积及比孔容越高,其吸附对二甲苯的性能越好.同时,两种活性炭气相吸附对二甲苯的量是其吸附升华萘量的1.10倍,表明用活性炭吸附对二甲苯方法来间接评价活性炭对萘的吸附量是可行的.【期刊名称】《煤炭转化》【年(卷),期】2017(040)001【总页数】6页(P53-58)【关键词】活性炭;对二甲苯;萘;吸附;脱附【作者】刘洋;白金锋;李彬;钟祥云;郭天赐【作者单位】辽宁科技大学化学工程学院,114051辽宁鞍山;辽宁科技大学化学工程学院,114051辽宁鞍山;辽宁省煤化工工程技术研究中心,114051辽宁鞍山;辽宁科技大学化学工程学院,114051辽宁鞍山;辽宁省煤化工工程技术研究中心,114051辽宁鞍山【正文语种】中文【中图分类】TQ424焦炉煤气是重要的工业富氢和甲烷等原料气资源[1-2]，其所含的氢气作为保护性气体被广泛用于钢材轧制工艺[3-4]，但焦炉煤气中含有萘及焦油雾等多环芳烃化合物，不仅容易堵塞制氢工艺中煤气压缩系统管路，而且影响后续轧钢工艺的应用[5-6].为此，钢铁冶金企业中采用活性炭来脱除煤气中的萘，并将其设计成相应的吸附和解吸工艺(TSA).因此，选择适宜吸附性能的脱萘活性炭对提高工业煤气脱萘效率、降低原料成本和能源消耗等具有十分重要的意义.目前，对脱萘活性炭吸附性能的评价大都采用四氯化碳作为衡量指标，但其分子结构和尺寸与芳烃萘的差异较大，势必会给应用带来较大影响；如采用萘的升华方式来评价活性炭吸附萘的性能，又会使试样吸附实验周期长，有时长达几十小时，且实验过程相对繁琐.鉴于对二甲苯与萘分子结构相似，吸附机理相近，且相同实验条件下吸附周期较短，因此，本研究拟用活性炭吸附对二甲苯来评价活性炭对萘的吸附性能.关于活性炭吸附对二甲苯的性能国内外学者已经作了很多研究.SONG et al[7-9]用不同孔径的活性炭纤维对甲苯及二甲苯吸附性能进行研究，表明用孔径为1.5 nm的活性炭纤维比0.9 nm具有更大的甲苯吸附量.陈良杰等[10-11]采用一种商用颗粒活性炭对甲苯等有机挥发性气体进行了穿透性能的研究，获得了苯、醇及酯类化合物的穿透曲线.活性炭吸附芳烃有机物方面的研究工作大都集中在液相吸附方面.于畅等[12-13]在液相条件下对活性炭吸附有机硫化物的性能进行了研究，易斌等[14-16]采用活性炭对有机废水中盐类及芳烃化合物的吸附性能进行了研究.以煤气脱萘为背景的活性炭吸附气相对二甲苯性能方面的研究工作鲜有报道.本实验以对二甲苯作为模拟化合物，进行两种典型活性炭的吸附及脱附性能研究，提出了有效评价脱萘的活性炭吸附性能的实验方法，为在冶金工业中煤气脱萘生产的应用提供参考[17-20].1.1 原料及化学试剂实验选用两种市售比表面积相近，但微孔面积和比孔容参数不同的典型煤基活性炭AC-1和AC-2.两种活性炭的工业分析及粒径和长度指标见表1.实验使用的对二甲苯、四氯化碳及萘均采用国药集团化学试剂有限公司生产的分析纯.1.2 活性炭吸附和脱附性能实验为研究活性炭在不同温度下对有机气体的吸附及脱附性能，本实验建立了具有安全性的相对独立并带有程序控温功能的对二甲苯和萘的吸附及脱附实验装置.在进行对二甲苯吸附实验时，由于对二甲苯熔点为13 ℃，常温下呈液态，所以用锥形瓶作为对二甲苯发生器.构建的实验装置见图1.由于萘的熔点为80 ℃，常温下为白色固体.在进行萘吸附实验时，在锥形瓶内不装溶剂，使萘在U型管中于恒定温度下稳定升华，再配以高纯氮气为载气将升华萘载入到装有活性炭的U型管中.当进行活性炭的脱附实验时，清除吸附实验所用原料，直接以氮气作为脱附介质在控温箱中完成脱附实验.1.3 活性炭性能的表征1) 样品预处理.活性炭吸附实验前，将其在150 ℃恒温箱中干燥4 h后作为吸附实验用样.2) 活性炭灰分和挥发分等工业分析参照国家标准GB/T 7702.15-1997方法进行.3) 吸附实验.活性炭常压气相吸附实验是将对二甲苯溶液装入锥形瓶中放在带有非接触式控温仪的恒温干燥箱中.活性炭试样质量为3 g，实验每隔10 min对活性炭样品管进行称重.两次相邻实验所测定的活性炭质量变化差小于0.001 g时，即认为活性炭吸附完成.活性炭在真空减压条件吸附实验时，将干燥箱直接连真空泵.将对二甲苯溶液装入对二甲苯发生器中，称取活性炭试样3 g，放入试管中.实验时，开启真空泵，当泵内真空度达98 kPa以上时关闭抽气阀，静置0.5 h.待吸附压力稳定后开始进行实验.实验后打开真空干燥箱称量活性炭质量，当两次实验所测活性炭试样的质量变化差小于0.001 g时，即可认为活性炭吸附实验完成.4) 脱附实验.活性炭脱附实验是以氮气为脱附介质实现的.将氮气通入装有活性炭的管式炉中，脱附温度分别为30 ℃和80 ℃.氮气流量参考TSA塔的工业应用技术参数进行，实验采用55.6 mL/s.实验中，每隔10 min对活性炭脱附的质量进行称量，当两次称量结果差值小于0.001 g时，即可认为脱附实验完成.5) 活性炭比表面及孔径参数.活性炭的孔隙尺寸和孔径分布采用美国Micromeritics公司的ASAP2010物理吸附仪进行测定.实验按容量法，以高纯氮为吸附质，在温度77.4 K时，分别对AC-1和AC-2两种活性炭进行了氮吸附等温线测定.通过BET法计算得到比表面积；采用t-plot方法直接计算活性炭的中孔和大孔的表面积以及微孔体积、比孔容积及孔径分布等孔隙结构特征.基于BJH方法，通过吸附或脱附等温线分析来获得活性炭的孔径结构等参数.2.1 活性炭吸附四氯化碳和对二甲苯及萘的性能为研究活性炭孔隙结构对不同有机芳烃化合物的吸附性能，实验用两种比表面积和孔径分布相近的活性炭AC-1和AC-2，其中微孔面积和微孔容有较大差异，其孔隙结构参数见表2.由表2可以看出，AC-1的总比表面积为1 195.5 m2/g，总比孔容为0.77 m3/g；AC-2的比表面积为1 289.2 m2/g，比孔容为0.71 m3/g，两种活性炭的总比表面积和总比孔容比较接近.鉴于被吸附物的分子结构尺寸与活性炭微孔结构性能等关系，实验选用活性炭的微孔孔径在1.0 nm～2.0 nm范围所占比例较高，且略大于所吸附芳烃分子的尺寸.由孔径在1.0 nm～2.0 nm范围的活性炭比表面S1.0 nm-2.0 nm来看，两者差异较大.AC-1和AC-2的比表面分别为357.2 m2/g和234.0 m2/g；比孔容分别为0.23 m3/g和0.19 m3/g.可见，AC-1活性炭在1.0 nm～2.0 nm孔径范围的比表面积比AC-2高123.2 m2/g，比表面积相对增加52.6%，且比孔容也增加0.04 m3/g，其比孔容相对增加21.0%.实验研究了在吸附温度为30 ℃及常压条件下，两种活性炭分别吸附四氯化碳、对二甲苯和萘的性能，结果见图2.由图2可知，AC-1对四氯化碳、对二甲苯和萘的吸附量分别为1 043.5 mg/g，617.1 mg/g 和561.3 mg/g；AC-2对四氯化碳、对二甲苯和萘的吸附量分别为713.0 mg/g，348.5 mg/g和316.8 mg/g.由吸附量看，AC-1和AC-2吸附四氯化碳的量分别为吸附萘的1.86和2.25倍.但由孔径在1.0 nm～2.0 nm范围的比表面积S1.0 nm-2.0 nm可知，AC-1活性炭的比表面积S1.0 nm-2.0 nm高于AC-2约52.6%.由两种活性炭自身吸附对二甲苯和萘的相对量考察，AC-1对对二甲苯的吸附量也是吸附萘的1.10倍，AC-2对二甲苯的吸附量是萘的1.10倍，这与两种活性炭吸附萘的质量比是完全一致的.因此，实验以对二甲苯表征活性炭吸附萘的质量，优于其用四氯化碳来表征活性炭吸附萘的质量，这主要是由四氯化碳分子与芳烃分子的结构形式等性能差异性造成的.根据本实验结果，用对二甲苯吸附值的1.10倍来评价活性炭吸附萘的性能是可行的，且具有吸附时间短、实验装置简单、方法简便的特点.可见，活性炭对有机分子的吸附量不完全取决于活性炭的总比表面及总孔容，而是由其吸附质分子的相关尺寸等结构性质来决定.据此，可以在实践中选用与吸附分子结构适宜孔隙的活性炭，更有效地发挥其吸附作用. 2.2 活性炭吸附对二甲苯性能的影响因素2.2.1 温度对活性炭吸附性能的影响吸附温度是影响活性炭吸附性能的重要因素.温度高不利于活性炭吸附性能的发挥，温度低有利于增加活性炭的吸附量，但过低的温度会增加吸附工艺能源消耗.在活性炭脱萘生产操作中，需要了解煤气脱萘操作的温度对活性炭吸附性能的影响.因此，实验研究了AC-1和AC-2在常压下于不同温度时吸附对二甲苯的性能，结果见图3.由图3a可知，AC-1随着吸附温度由30 ℃升至50 ℃，在接近吸附50 min时，吸附量基本接近平衡，分别为674.7 mg/g，605.6 mg/g和532.8 mg/g；当吸附温度为30 ℃时，其吸附量比40 ℃时提高了11.4%.因此，考虑煤气吸附的工况实际条件，维持活性炭吸附温度为30 ℃是适宜的.由图3b可知，AC-2在30 ℃时吸附对二甲苯的量为375.3 mg/g，比40 ℃高13.9 mg/g.当吸附温度提高到50 ℃时，只有延长吸附时间超过50 min后，吸附量才能达到平衡，且对对二甲苯的吸附量比30 ℃时低27.1 mg/g，相对于30 ℃时降低7.2%.因此，在活性炭使用过程中，应尽量保持吸附温度在较低温度下进行，特别在夏天因大气温度较高，需要对活性炭脱萘操作温度给予适当控制.2.2.2 压力对活性炭吸附性能的影响压力对活性炭吸附性能的影响主要是通过其吸附分子的平均自由程来影响扩散作用的.吸附压力降低，分子平均自由程增加.为探索对二甲苯随吸附压力的变化参数，实验研究了两种活性炭在不同压力条件下的吸附性能，结果见图4.由图4a可知，AC-1在压力为101 kPa时，2 h可以达到吸附平衡，对二甲苯的吸附量为532.8 mg/g.当吸附压力降到66 kPa时，活性炭达到平衡吸附的时间增加到5 h，对二甲苯的平衡吸附量降为500.4 mg/g.该值为101 kPa压力下AC-1吸附量的93.9%；当吸附压力进一步降低到5.3 kPa时，需要9 h才能达到吸附平衡量，平衡吸附量仅为407.4 mg/g.由图4b可知，AC-2在不同压力条件下的吸附规律同AC-1相似.在吸附压力为101 kPa时，其吸附量为348.2 mg/g；当吸附压力降到5.3 kPa时，其接近平衡吸附量的时间为9 h，吸附量仅为264.5mg/g.可见，减压吸附操作对活性炭吸附量的影响程度较大.2.3 活性炭脱附对二甲苯的性能活性炭脱附性能的研究对掌握其再生性能并提供再生表征方法具有重要的参考价值.实验以氮气为载气，研究了活性炭脱附对二甲苯的性能.针对目前焦炉煤气脱萘活性炭在TSA塔生产操作参数情况，研究了活性炭在脱附柱中对模拟有机物对二甲苯的脱附性能.本实验为了匹配工厂生产条件，研究了两条活性炭的脱附曲线，一条为饱和吸附对二甲苯的活性炭脱附曲线，另一条为活性炭中对二甲苯的脱附曲线，两条曲线可以直观反应出在脱附过程中饱和活性炭的失重情况以及其中对二甲苯的脱出效果.实验在常压下进行，氮气流量为55.6 mL/s，流速为0.44 m/s.以吸附性能较好的典型活性炭AC-1为研究对象，AC-1在30 ℃和80 ℃时最大吸附量分别为674.4 mg/g和501.5 mg/g，实验探索了上述两种脱附温度条件下对二甲苯的脱附变化规律，结果见第57页图5.由图5a可知，AC-1活性炭在脱附3 h时，吸附对二甲苯的饱和活性炭脱附质量分数达到28.3%；当脱附14 h时，活性炭的脱附达到平衡，其最大脱附质量分数为30.9%，此时，活性炭中对二甲苯的脱附率达到76.7%.可见，在脱附温度为30 ℃时，AC-1活性炭所吸附的对二甲苯量有3/4都能脱出.由图5b可以看出，活性炭在脱附12 h时，其所吸附的对二甲苯便完成脱附，达到平衡，最大脱附质量分数为27.1%，换算成对二甲苯的脱附率达到81.1%，高出30 ℃时活性炭脱附率4.4%.这是由于，当脱附温度由30 ℃提高到80 ℃时，氮气分子和对二甲苯气体分子运动较30 ℃时更剧烈，并较容易地扩散到活性炭微孔结构中，增加活性炭脱附对二甲苯分子的能力.当继续提高脱附温度，活性炭脱附率提升不显著.1) 活性炭吸附气相对二甲苯的有效吸附微孔孔径在1.0 nm～2.0 nm之间较好，且该范围比表面积所占比例越高，比孔容越大，吸附对二甲苯的能力越强.AC-1和AC-2在该孔径范围的比表面S1.0 nm-2.0 nm分别为357.2 m2/g和234.0m2/g，比孔容分别为0.23 m3/g和0.19 m3/g；在30 ℃时，AC-1和AC-2对对二甲苯的吸附量分别为617.1 mg/g和348.5 mg/g.2) 在气相条件下，用活性炭吸附模拟有机物对二甲苯的量可以表征其吸附萘的量，并减少现有脱萘活性炭采用四氯化碳来表征其吸附萘的性能所产生的差异.在常压下吸附温度为30 ℃时，活性炭对对二甲苯的吸附量为萘吸附量的1.10倍.3) 在常压条件下，活性炭于气相中吸附对二甲苯比减压吸附时达到平衡吸附的时间短.在吸附温度为50 ℃，吸附压力分别为101 kPa和5.3 kPa时，AC-1活性炭的平衡吸附时间分别为2 h和9 h，其吸附量分别为532.8 mg/g和407.4 mg/g.4) 提高再生温度有利于提高活性炭脱附能力，但对对二甲苯而言其脱附值提高幅度不大.当再生温度从30 ℃提高到80 ℃时，AC-1活性炭对对二甲苯的脱附率由76.7%上升到81.1%，仅提高4.4%.【相关文献】[1] JI Chunyang,GONG Lihong,ZHANG Jiawei,et al.A Study on 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《活性炭孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响》篇一一、引言随着工业化的快速发展，气体混合物的分离与纯化变得日益重要。

活性炭作为一种优良的吸附材料，因其独特的孔结构及高比表面积，在CO2和CH4等气体的吸附分离中具有广泛应用。

本文旨在探讨活性炭的孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响，以期为相关研究与应用提供理论支持。

二、活性炭孔结构概述活性炭的孔结构主要由微孔、介孔和大孔组成。

微孔直径小于2纳米，介孔直径在2-50纳米之间，大孔则大于50纳米。

不同直径的孔隙对气体的吸附性能具有重要影响。

此外，孔的体积、形状及连通性也是影响活性炭吸附性能的关键因素。

三、CO2和CH4的吸附特性CO2和CH4都是常见的气体分子，但它们的吸附特性有所不同。

CO2分子较小，具有较高的极化率，因此在活性炭上的吸附能力较强。

而CH4分子较大，极化率较低，吸附能力相对较弱。

因此，活性炭的孔结构对这两种气体的吸附分离性能具有显著影响。

四、活性炭孔结构对CO2和CH4吸附的影响1. 微孔对吸附的影响：微孔是活性炭中最重要的吸附位点，对于CO2的吸附尤为重要。

由于CO2分子较小，能够进入微孔内部，从而形成较强的物理吸附。

而CH4由于分子较大，进入微孔的难度较大，导致其在微孔中的吸附量较低。

因此，微孔的数量和分布对CO2的吸附性能具有重要影响。

2. 介孔和大孔对吸附的影响：介孔和大孔为气体分子提供了扩散通道，有利于提高气体在活性炭中的扩散速率。

此外，这些孔隙还能够为气体分子提供额外的吸附位点。

对于CO2和CH4而言，介孔和大孔有助于提高两种气体的总吸附量，尤其是在高压力下。

然而，介孔和大孔的比例和分布也会影响两种气体间的分离效果。

3. 孔结构对分离性能的影响：由于CO2和CH4的吸附特性差异，活性炭的孔结构对于两者的分离性能具有重要影响。

具有较多微孔的活性炭更有利于CO2的吸附，而介孔和大孔的适当比例则有助于提高两种气体间的分离效果。

《活性炭孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响》篇一一、引言随着工业化的快速发展，气体混合物的分离与纯化已成为重要的工业过程。

在众多气体中，二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）的分离尤为关键，因为它们在能源、环保及化工领域有着广泛的应用。

活性炭因其高比表面积、丰富的孔结构和良好的吸附性能，成为实现这两种气体有效分离的常用材料。

本文旨在探讨活性炭的孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响。

二、活性炭孔结构概述活性炭的孔结构是其重要的物理性质之一，它由微孔、中孔和大孔组成。

微孔主要影响活性炭的比表面积和吸附容量，中孔则影响传质速率和扩散性能，而大孔则起到连接微孔和中孔的作用，对整体吸附过程有重要影响。

三、活性炭孔结构对CO2吸附性能的影响CO2分子较小，具有较高的极化率和四极矩，因此更容易被活性炭的微孔吸附。

活性炭的微孔结构越发达，其比表面积越大，对CO2的吸附能力越强。

此外，中孔和大孔的存在也有助于提高CO2的扩散速率和传质效率。

因此，具有合适孔径分布和较高比表面积的活性炭对CO2的吸附性能较好。

四、活性炭孔结构对CH4吸附性能的影响相比CO2，CH4分子的尺寸较大，且极化率较低。

因此，CH4主要被活性炭的中孔和大孔吸附。

具有适当大小中孔和大孔的活性炭，能够提供较好的传质效率和扩散速率，从而提高CH4的吸附量。

此外，微孔的存在也有助于增加CH4的吸附容量，但相对CO2来说，其影响较小。

五、活性炭孔结构对CO2/CH4吸附分离性能的影响在CO2/CH4混合气体的吸附分离过程中，活性炭的孔结构起着关键作用。

具有适当微孔、中孔和大孔结构的活性炭，可以同时实现CO2和CH4的有效吸附。

通过调整活性炭的孔径分布和比表面积，可以优化其对CO2和CH4的吸附选择性，从而实现二者的有效分离。

此外，中孔和大孔的存在还有助于提高混合气体的传质效率和扩散速率，进一步提高分离效果。

六、结论活性炭的孔结构对CO2和CH4的吸附分离性能具有重要影响。

河南科技Henan Science and Technology 化工与材料工程总第812期第18期2023年9月乙酸改性活性炭纤维对SO2吸附性能的研究罗涛朋（南昌师范学院化学与食品科学学院，江西南昌330032）摘要：【目的】通过温和的改性手段，提升活性炭纤维（ACF）对SO2的吸附能力，制备一种低成本、绿色环保的吸附材料。

【方法】以ACF为前驱体，采用不同体积分数乙酸浸泡和不同时长200℃热处理进行改性，并测试了改性后的活性炭纤维材料对SO2的吸附能力，初步探究了改性机理。

【结果】ACF经200℃高温处理后，碳纤维出现裂纹，表面更加粗糙，使材料比表面积增加，提升了对SO2的吸附能力，其中热处理3h的结果最佳。

乙酸溶解浸泡改性后，会增加材料表面的酸性含氧官能团，提升材料对SO2的吸附性能，通过不同体积分数乙酸处理，探究得出体积分数4%的乙酸溶液处理过的ACF脱硫效率最高。

【结论】本研究方法相较于传统改性方法更加温和、环保，为活性炭纤维的改性研究提供参考。

关键词：活性炭纤维；浸泡改性；吸附中图分类号：TQ342.742文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）18-0075-04 DOI：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.18.016Study on Adsorption Properties of Acid Modified Activated CarbonFiber for SO2After Soaking in Acetic LUO Taopeng（College of Chemistry and Food Science,Nanchang Normal University,Nanchang330032,China）Abstract:[Purposes]The adsorption capacity of activated carbon fiber(ACF)for SO2was enhanced through mild modification techniques,resulting in the preparation of a cost-effective and environmen⁃tally friendly adsorbent material.[Methods]The precursor ACF was subjected to a200℃heat treatment and soaked in varying concentrations of acetic acid.The adsorption capacity of modified activated carbon fiber material for SO2was tested,and the reaction mechanism was preliminarily explored.[Findings]The results revealed that after treated at200℃,the carbon fibers exhibited cracks and a rougher surface, thereby increasing the specific surface area of the material and enhancing its adsorption capacity for SO2. Heat treatment for3hours yielded optimal outcomes.After acetic acid dissolution soaking modification, the acidic oxygen-containing functional groups on the surface of the material will be increased,which can improved the adsorption performance of the material for SO2.Experimental results indicated that ACF treated with a4%acetic acid solution exhibited the highest desulfurization efficiency.[Conclu⁃sions]The aforementioned method is more gentle and environmentally friendly compared to the tradi⁃tional modification approach,thereby offering a valuable reference for activated carbon fiber modifica⁃tion.Keywords:activated carbon fiber;soaking;adsorption收稿日期：2023-08-02基金项目：江西省教育厅科研项目（GJJ2202025、GJJ2202026）；南昌师范学院校级科研项目（22XJZR01、22XJZR03）。

活性炭吸附VOCs及其脱附规律的研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，挥发性有机化合物（VOCs）的排放问题日益严重，对人类健康和环境质量造成了严重影响。

活性炭因其高比表面积、良好的孔结构以及强吸附能力，被广泛用于VOCs 的吸附处理。

然而，活性炭吸附VOCs后的脱附问题一直是制约其实际应用的关键因素。

因此，本文旨在研究活性炭吸附VOCs的机理及其脱附规律，以期为活性炭在VOCs治理中的优化应用提供理论依据。

本文将首先介绍VOCs的来源、危害及治理现状，阐述活性炭在VOCs吸附中的优势与局限性。

接着，重点分析活性炭吸附VOCs的机理，包括吸附动力学、吸附热力学及吸附模型等方面。

在此基础上，研究活性炭脱附VOCs的规律，探讨温度、压力、气氛等因素对脱附过程的影响。

还将对比不同活性炭种类、改性方法以及操作条件对吸附脱附性能的影响，为活性炭的优化选择和应用提供指导。

本文的研究内容将有助于深入理解活性炭吸附VOCs的机理及其脱附规律，为活性炭在VOCs治理中的实际应用提供理论支持和技术指导，推动VOCs治理技术的发展和创新。

二、活性炭吸附VOCs的机理活性炭作为一种多孔炭质材料，具有优异的吸附性能，广泛应用于VOCs的治理领域。

其吸附VOCs的机理主要包括物理吸附和化学吸附两种过程。

物理吸附是活性炭吸附VOCs的主要方式之一。

活性炭内部具有丰富的微孔结构，这些微孔提供了巨大的比表面积，使得活性炭能够吸附大量的VOCs分子。

物理吸附主要基于分子间作用力，如范德华力，吸附过程不涉及化学键的形成。

因此，物理吸附是可逆的，当环境条件变化（如温度升高、压力降低）时，被吸附的VOCs分子会从活性炭表面脱附，从而实现活性炭的再生。

除了物理吸附外，活性炭还能通过化学吸附的方式去除VOCs。

化学吸附涉及活性炭表面的官能团与VOCs分子之间的化学反应，如酸碱反应、氧化还原反应等。

这些化学反应导致活性炭与VOCs分子之间形成化学键，使得吸附过程更为稳定。

用微孔填充理论研究活性炭对有机气体的吸附性能李海龙;李立清;郜豫川;张剑峰;高招;唐琳【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2007(027)002【摘要】用微孔填充理论研究了活性炭C40/4对丙酮、甲苯、二氯甲烷有机气体的吸附性能,测试了该活性炭对3种有机气体在不同温度下(288.15, 293.15,298.15 K)的吸附结果.用D-R方程处理了实验数据,建立了3种有机气体在活性炭C40/4上的等温吸附模型,并将实验测试值与理论预测值进行了比较.实验结果表明:微孔填充理论及D-R方程可很好地描述活性炭C40/4对有机气体的吸附性能,理论预测值与实验测试值的平均相对误差小于3%;有机气体分压较高时,由于发生毛细凝聚,理论预测值较实验测试值偏低.【总页数】4页(P113-116)【作者】李海龙;李立清;郜豫川;张剑峰;高招;唐琳【作者单位】湖南大学,环境科学与工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学,环境科学与工程学院,湖南,长沙,410082;中南大学,能源科学与工程学院,湖南,长沙,410075;四川天一科技股份有限公司,变压吸附分离工程研究所,四川,成都,610025;四川天一科技股份有限公司,变压吸附分离工程研究所,四川,成都,610025;湖南大学,环境科学与工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学,环境科学与工程学院,湖南,长沙,410082【正文语种】中文【中图分类】TQ028.1【相关文献】1.热改性活性炭吸附有机气体的性能 [J], 李立清;顾庆伟;石瑞;刘峥;梁鑫2.微孔填充理论研究无烟煤和炭对甲烷的吸附特性 [J], 陈昌国;张代钧3.三苯胺基有机微孔聚合物的合成与气体吸附 [J], 王振博; 徐佳伟; 汪锋4.采用活性炭纤维编织高有机溶剂气体吸附、气体渗透和抗撕强度的织物（日本）[J],5.采用活性炭纤维编织高有机溶剂气体吸附、气体渗透和抗撕强度的织物（日本）[J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。