竹活性炭碘吸附值对甲醛吸附性能影响的研究_图文.

第４４卷第４期

２０１０年７月生物质化学工程Ｖ０１．４４Ｎｏ．４ＢｉｏｍａｓｓＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｌｙ２０ｌＯ

竹活性炭碘吸附值对甲醛吸附性能影响的研究

潘圻，庄晓伟，章江丽，陈顺伟

（浙江省林业科学研究院，浙江省森林资源与生物质化学利用重点实验室，浙江杭州３１００２９）

摘要：考察了竹活性炭不同碘吸附值及吸附时间对甲醛吸附量的影响。结果表明：随着碘吸附值增加，竹活性炭对甲醛吸附能力也增加，在７２ｈ内碘吸附值最高竹活性炭（７４４．１６ｍｓ／ｇ）其甲醛吸附能力为碘吸附值最低竹活性炭（１２６．８３ｍｓ／ｇ）的２．６３倍，通过ＳＰＳＳ软件分析得出，竹活性炭碘吸附值与甲醛吸附成正相关，在７２ｈ内以２４ｈ甲醛吸附量为基准，对每隔２４ｈ甲醛吸附增加值进行比较。结果表明竹活性炭碘吸附值越大，吸附时间越长，竹活性炭对甲醛吸附增加值也越大，且两者之间成正相关。进一步以竹活性炭碘吸附值（置）和吸附时间（墨）为变量进行回归分析，得出回归方程：Ｙ＝６６．２１５１ｎＸ．＋０．９７３Ｘ２—２８６．６６，相关系数∥为０．９４８。

关键词：竹活性炭；碘吸附值；吸附；甲醛

中图分类号：ＴＱ４２４文献标识码：Ａ文章编号：１６７３—５８５４（２０１０）０４—００２１一０４

ＥｆｆｅｃｔｏｆＩｏｄｉｎｅＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎＶａｌｕｅｏｆＢａｍｂｏｏＡｃｔｉｖａｔｅｄＣａｒｂｏｎｏｎ

ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｔｏＦｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ

ＰＡＮＸｉｎ，ＺＨＵＡＮＧＸｉａｏ—ｗｅｉ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎｇ—ｌｉ，ＣＨＥＮＳｈｕｎ－ｗｅｉ

（ＺｈｅｊｉａｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＡｃａｄｅｍｙ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ

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甲醛是一种无色，有强烈刺激性气味的气体，易溶于水、醇和醚。在常温下是气态，易挥发，已被世界卫生组织定为致癌致畸物质。长时期接触低浓度甲醛，会引起呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌等，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也就更大。会引起新生儿染色体异常，白血病，青少年记忆力下降，妊娠综合征，月经紊乱等¨引。对于室内甲醛污染的控制与治理人们先后开发了不同种方法，主要有化学反应法、生化分解法和吸附法。吸附法由于方便有效，脱除效率高、富集能力强、不造成二次污染等特点被广泛应用∞圳。活性炭是一种炭质吸附材料，具有发达的孑Ｌ隙结构和极大的比表面积、性能稳定、抗腐蚀性较好、成本低廉等优点，作为吸附剂或催化剂载体在分离、催化、废水废气处理、除臭等各方面得到广泛应用”】。本文作者以竹活性炭作为吸附剂，初步研究了不同碘吸附值的竹活性炭对甲醛吸附性能的影响。

收稿日期：２０１０—０３—０９作者简介：潘圻（１９７８一），男，江苏南通人，助理研究员，博士，主要从事林产化学与天然产物研究工作；Ｅ－ｍｔｆｉｌ：ｐａｎｍ＠ｓｏｈｕ．Ⅻ。

生物质化学工程第４４卷

１实验

竹炭，浙江富来森中竹科技股份有限公司提供，由浙江省林化重点实验室进一步活化成不同碘吸附１．１材料值的竹活性炭并粉碎至粒径为７４ｐ，ｍ的竹活性炭粉。

１．２仪器与试剂

ＵＶ一９１００紫外一可见分光光度计，北京北分天普仪器技术有限公司。甲醛、亚硫酸钠、浓硫酸、氢氧化钠、乙酰丙酮、冰醋酸、乙酸铵均为分析纯。

１．３甲醛标准吸收曲线

将甲醛标准液稀释配成一系列浓度不同的溶液，用乙酰丙酮作显色剂，于紫外一可见分光光度计上测定显色后溶液的最佳吸收波长４１２ｕｌｍ及相应的吸光度，绘制甲醛浓度一吸光度标准曲线∽ｊ。回归方程Ｙ＝８．５１８ｘ一０．１２６，Ｒ２＝０．９９９。

１．４不同碘吸附值竹活性炭对甲醛的吸附

吸附装置参照文献［７］改进。取质量大致相同的竹活性炭，精确称质量，将其均匀排放在盛有４０ｍＬ３８％～４０％甲醛溶液干燥器的隔板上。用装有冷凝装置的橡皮塞密封干燥器，上端接气体回收装置。把干燥器放在２５℃水浴中，考察竹活性炭对甲醛蒸气的吸附。

１．５竹活性炭中甲醛的洗脱和测定

将吸附了一定时间的竹活性炭取出，迅速投入预先装有蒸馏水的锥形瓶中，密封，轻微振荡浸泡１２ｈ后减压抽滤，再用水洗脱５次。合并洗脱液，转移到５００ｍＬ的容量瓶中定容。移取该溶液ｌＯｍＬ于５０ｍＬ的容量瓶中定容，再移取５ｍＬ于具塞试管中，加入５ｍＬ乙酰丙酮显色剂，在４０℃的水浴中显色３０ｍｉｎ（每５ｍｉｎ轻振荡一次）。取出于室温放置３０ｒａｉｎ，在４１２ｎｍ测其吸光度，在标准曲线上求出竹活性炭对甲醛的吸附量。

２结果与讨论

２．１不同碘吸附值竹活性炭甲醛吸附能力比较

不同碘吸附值竹活性炭吸附甲醛２４ｈ的结果见图１。由图ｌ可见，随着竹活性炭的碘吸附值增加，其对甲醛吸附的能力也相应的增加。其中碘吸附值最高的竹活

性炭（７４４．１６ｍｒ／ｓ）在２４ｈ内其甲醛吸附能力为最低碘吸附值ｆ

竹活性炭（１２６．８３ｍｇ／ｇ）的１．８５倍。这是因为碘吸附值是表明

竹活性炭微孔数量及竹活性炭比表面积大小的指标，因此较高１罾疽

碘吸附值竹活性炭有较高孔容和比表面积，因此吸附甲醛的能蚕

力也较低碘吸附值的竹活性炭强。

２．２不同吸附时间对甲醛吸附能力的影响

竹活性炭对甲醛的吸附能力不但表现为在较短的时间内对荽

力高低。通过ＳＰＳＳ统计分析软件对２４、４８、７２ｈ不同碘吸附值甲醛吸附能力的强弱，也孝銎辛磐对长时间段内清堕！醛堂竖图１不同碘吸附值竹活性炭对甲醛吸附二的影响

与竹活性炭甲醛吸附能力进行相关分析得其相关性分别为Ｆｉ暑．１Ｅｆｆｅｃｔｏｆｂａｍｂｏｏａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ

ｉｏｄｉｎｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｖａｌｕｅ

ｃａｐａｃｉｔｙｏｎ０．９６９、０．９８１、０．９７１，且竹活性炭碘吸附值与甲醛吸附能力成正ａｄｓｏｒｐ－相关。表１为２４—７２ｈ内不同碘吸附值竹活性炭对甲醛的吸附ｔｌｏｎ

能力，其中７２ｈ时的甲醛吸附量可视为饱和吸附量。ｏｆｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ

从表１中可知，随着吸附时间增加不同碘吸附值竹活性炭对甲醛吸附能力都有不同程度的增加。在７２ｈ内以２４ｈ甲醛吸附量为基准，对每隔２４ｈ甲醛吸附增加值进行比较，其增加率见表２，其中厶、厶分别表示４８、７２ｈ相对于２４ｈ时甲醛吸附量的增加率。从结果中不难看出，碘吸附值高的竹活性炭

第４期潘圻，等：竹活性炭碘吸附值对甲醛吸附性能影响的研究

在较长的７２ｈ内其对甲醛吸附能力也较大。在７２ｈ内碘吸附值最高竹活性炭（７４４．１６ｍｇ／ｇ）其甲醛吸附能力为碘吸附值最低竹活性炭（１２６．８３ｍｇ／ｇ）的２．６３倍。ＳＰＳＳ统计分析软件对４８与７２ｈ甲醛吸附能力对比２４ｈ增加率进行相关分析得其相关性分别为０．９３９、０．８７２。从表２还可知，在竹活性炭碘吸附值低于２５０ｍｇ／ｇ时，不但其短时段内（２４ｈ）对甲醛吸附能力比其它高碘吸附值的竹活性炭弱，且在较长时间段内（７２ｈ）持续吸附甲醛能力也很弱。同时碘吸附值低于２５０ｍｇ／ｇ的竹活性炭．厂勰值也变化极小，且由于其在２４、４８ｈ吸附甲醛能力较弱，因此吸附值的增量很不稳定，故表２中未详细列出相关数据。通过７２ｈ与２４ｈ时段内比较，其甲醛吸附量几乎没有增长，说明低碘吸附值竹活性炭在短时间内就对甲醛吸附饱和。而对于较高碘吸附值竹活性炭，其在７２ｈ时段内的表现也不一样，碘吸附值为２５０—４５０ｍｒ，／ｇ的竹活性炭，其甲醛吸附能力虽不如碘吸附值＞

４５０ｍｇ／ｇ的竹活性炭，但其７２ｈ内甲醛吸附能力增加率较为均匀，而碘吸附值为４５０—７５０ｍｇ／ｇ的竹活性炭，其Ｏ～４８ｈ时段内甲醛吸附增加明显，但４８—７２ｈ时段内甲醛吸附增加率反而不如２５０—４５０ｍｇ／ｇ区间内的竹活性炭。但就总的增加量而言仍然是高碘吸附值竹活性炭高于低碘吸附值竹活性炭。

表１吸附时间对不同碘吸附值的竹活性炭甲醛吸附■的影响

Ｔａｂｌｅ１Ｅｆｆｅｃｔｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆｂａｍｂｏｏａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｏｄｉｎｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｖａｌｕｅ

ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ

不同吸附时间下的甲醛吸附量／（ｎａｇ・ｇ－１）ｏｎ

碘吸附值

ｉｏｄｉｎｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｖａｌｕｅ

２４ｈｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ４８ｈｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｔｉｍｅ７２ｈ

表２

Ｔａｂｌｅ２Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｒａｔｅｏｆ７２ｈ内不同竹活性炭对甲醛吸附量的增加率ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂａｍｂｏｏａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｉｎ７２ｈ

不同碘吸附值（ｎａｇ・ｇ。１）竹活性炭甲醛吸附增加率

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