活性炭吸附乙醛
今天我們介紹使用活性炭吸附乙醛，可能很多人對甲醛很熟悉乙醛可能不太了解下面開始講解。在空氣中的乙醛可能對你的健康造成影響，因為暴露于乙醛可引起感覺刺激，乙醛本身被認(rèn)為是可能的人類致癌物質(zhì)。室內(nèi)乙醛的主要來源是建筑木材。二次排放源主要來自于烹飪期間碳?xì)浠衔锏娜紵?，吸煙和飲酒。雖然通過避免使用其中含有乙醛的材料來容易地減少從主要來源排出的乙醛的量，但是減少了現(xiàn)成產(chǎn)品和二級乙醛源的產(chǎn)生是困難的。
去除室內(nèi)乙醛有那些方法
目前從室內(nèi)空氣中除去乙醛的方法包括等離子體氧化，光催化氧化和活性炭吸附。等離子體放電方法用于家用空氣凈化器。通過等離子體放電形成的自由基是強(qiáng)氧化劑，并將乙醛降解為一氧化碳和二氧化碳。然而，這些基團(tuán)也氧化氮和氧同時，分別生成二氧化氮和臭氧。臭氧對人體不僅對健康有不良影響，而且還與不飽和揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生羰基化合物，也可能在室內(nèi)環(huán)境中作為乙醛的二次來源。
乙醛的光催化氧化是一項相當(dāng)近期的技術(shù)。二氧化鈦(TiO 2)和氧化鋅(ZnO)通常用作催化劑。通常，通過UV輻射活化的光催化劑產(chǎn)生衍生自吸附的水或羥基離子作為主要氧化劑的羥基。氧化劑和大氣O 2將VOC轉(zhuǎn)化為CO 2和H 2 O 。雖然光催化凈化被認(rèn)為對廣泛的VOC有效，但氧化反應(yīng)有時不會完全降解，乙酸或焦炭狀物質(zhì)仍然存在于催化劑表面。
使用活性炭是降低空氣中乙醛的廣泛方法。然而，由于活性炭通過物理吸附從大氣除去VOC，當(dāng)環(huán)境濃度降低時會發(fā)生解吸。此外，親水性乙醛對疏水性活性炭具有低親和力。為了克服這些問題，一些設(shè)備已被研究。據(jù)報道，增加活性炭氧的含量和氮原子中的增加的乙醛的飽和吸附極限在活性炭結(jié)構(gòu)的結(jié)果。用乙醛友好的化合物涂覆活性炭也似乎對提高去除效率是有效的。胺涂層活性炭在乙醛去除中有著良好的效果。已知具有氨基的化合物與產(chǎn)生亞胺(席夫堿)的羰基化合物反應(yīng)，并且該反應(yīng)允許用胺包覆的活性炭更有效地除去乙醛。盡管對乙醛具有反應(yīng)性的肼化合物已被研究為乙醛吸附劑，但它們被認(rèn)為是致突變性的。在其結(jié)構(gòu)中也含有氨基的氨基酸也似乎與乙醛具有反應(yīng)性，但尚未研究使用氨基酸從室內(nèi)空氣中除去乙醛。
通過改性活性炭來強(qiáng)化乙醛吸附
通過使用固定床實驗研究了各種胺浸漬的活性炭的乙醛吸附能力。發(fā)現(xiàn)浸漬活性炭的吸附能力受浸漬劑的立體結(jié)構(gòu)及其酸度的影響。對于用芳香胺浸漬的活性炭，苯環(huán)上的鄰位和間位取代基阻礙了與乙醛的縮合反應(yīng)。浸漬有氨基苯磺酸的活性炭與在乙醛吸附機(jī)理中與其它胺浸漬的活性炭不同，因為涉及到了一種Doebner-Miller反應(yīng)。此外，氨基苯磺酸不僅是反應(yīng)物，而且是去除乙醛時的酸催化劑。
活性炭有著強(qiáng)大的吸附力，和大比表面積可以儲存大量的吸附物，雖然當(dāng)吸附飽和的時候繼續(xù)吸附可能發(fā)生解吸現(xiàn)象。但是只要及時發(fā)現(xiàn)更換或者從新活化活性炭都是可以解決的。當(dāng)普通活性炭對乙醛的吸附能力不佳的時候，我們細(xì)心研究改性活性炭，使用多種胺浸漬活性炭，使得活性炭改性針對乙醛的吸附強(qiáng)化，做出最適合吸附乙醛的活性炭，雖然里面涉及到很多原理和反應(yīng)原理，但是最后改性的活性炭能有效控制乙醛。
本文作者：董帝豪
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