?正常情況下,人們使用
椰殼活性炭是為了提高吸附效率,而不是降低。但如果出于某些特殊需求或研究目的想要降低椰殼活性炭的整體吸附效率,可從改變其自身性質(zhì)和調(diào)整使用條件兩方面入手,具體方法如下:
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改變活性炭自身性質(zhì)
降低比表面積:比表面積是影響活性炭吸附效率的關(guān)鍵因素,通過(guò)高溫?zé)崽幚淼确椒墒够钚蕴康目紫督Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化,減少比表面積。例如在 800℃以上的高溫下對(duì)椰殼活性炭進(jìn)行處理,部分孔隙可能會(huì)塌陷、融合,導(dǎo)致比表面積減小,進(jìn)而降低吸附效率。
表面改性:對(duì)椰殼活性炭進(jìn)行表面化學(xué)改性,改變其表面的化學(xué)官能團(tuán)。比如采用氧化處理,在活性炭表面引入更多的含氧官能團(tuán),這可能會(huì)改變活性炭表面的極性和電荷分布,使其對(duì)某些非極性或弱極性吸附質(zhì)的吸附能力下降。可以使用濃硝酸等氧化劑對(duì)活性炭進(jìn)行處理,降低其對(duì)一些有機(jī)物的吸附效率。
顆粒變大:將椰殼活性炭進(jìn)行粉碎、過(guò)篩,選取較大顆粒的活性炭使用。較大顆粒的活性炭?jī)?nèi)部擴(kuò)散路徑變長(zhǎng),吸附質(zhì)分子到達(dá)吸附位點(diǎn)的難度增加,會(huì)使吸附速率和整體吸附效率降低。
調(diào)整使用條件
提高溫度:根據(jù)吸附原理,大多數(shù)吸附過(guò)程是放熱的,升高溫度會(huì)使吸附平衡向解吸方向移動(dòng),不利于吸附進(jìn)行。例如在處理含有有機(jī)廢氣的環(huán)境中,將溫度從常溫提高到 60℃以上,椰殼活性炭對(duì)有機(jī)污染物的吸附效率通常會(huì)明顯下降。
增加濕度:環(huán)境中的水分會(huì)與吸附質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)活性炭表面的吸附位點(diǎn)。當(dāng)濕度較高時(shí),水分子會(huì)優(yōu)先占據(jù)部分吸附位點(diǎn),從而降低椰殼活性炭對(duì)其他目標(biāo)物質(zhì)的吸附效率。如在相對(duì)濕度達(dá)到 80% 以上的潮濕環(huán)境中,活性炭對(duì)空氣中有害氣體的吸附能力會(huì)顯著降低。
加快流速:在動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程中,如使用椰殼活性炭進(jìn)行廢氣處理時(shí),提高氣體的流速,會(huì)減少吸附質(zhì)與活性炭的接觸時(shí)間,使吸附反應(yīng)不完全,導(dǎo)致整體吸附效率下降。
預(yù)先吸附飽和:讓椰殼活性炭預(yù)先吸附一些無(wú)關(guān)緊要的物質(zhì),使活性炭的部分吸附位點(diǎn)被占據(jù),當(dāng)再接觸目標(biāo)吸附質(zhì)時(shí),可用于吸附的有效位點(diǎn)減少,整體吸附效率就會(huì)降低。比如將活性炭放置在含有大量二氧化碳的環(huán)境中一段時(shí)間,使其對(duì)二氧化碳達(dá)到一定程度的吸附飽和,之后再用于吸附其他氣體時(shí),吸附效率會(huì)有所下降。