改性球形活性炭对氨气吸附性能的研究

金青青，梁晓怿，张佳楠，周晓龙

（华东理工大学化工学院，上海200237）

氨气（NH3）是一种有毒的碱性气体，对人类健康和环境均造成严重危害［1］。 NH3通常是从农业、化肥、食品饮料和橡胶工业中排放的，其对人体与环境的毒性作用与其高水溶性有关［2］。 NH3不仅可以形成盐类颗粒物引起空气污染， 而且氧化后生成一氧化氮，产生光化学烟雾，对环境造成进一步影响。 因此探究有效脱除NH3的方法是当今亟需解决的问题。

目前用于NH3的吸附材料主要有沸石分子筛、硅胶、活性炭、氧化铝、金属有机框架材料等。活性炭具有很高的比表面积和丰富的孔结构， 是一种良好且高效的吸附剂，但未改性的活性炭在脱氨中的应用受到限制。 NH3是一种直径约为0.3 nm 的小分子，在室温条件下，其只能通过吸附作用被与其直径相似的孔隙捕获，大多数活性炭的平均孔径为1～2 nm，吸附时活性炭表面只被利用了很小一部分，导致其对NH3只存在很弱的吸附作用，吸附能力较差［2］。 因此需要对活性炭进行改性处理，提高其对NH3的吸附能力。 国内外对探究改性活性炭脱除NH3的方法做了很多研究。

改性方法主要包括活性炭的表面改性［3-11］，即对活性炭进行表面酸碱处理或氧化处理， 研究其表面结构的变化及对NH3吸附性能的影响。 或者以金属氧化物［12-13］、金属氯化物［2，13-14］为浸渍剂对活性炭进行改性。球形活性炭强度高，具有很高的比表面积及发达的孔隙结构， 且具有在实际应用中易于装填等优点。本研究选择沥青基球形活性炭为载体，对活性炭进行金属盐溶液浸渍改性， 用固定床吸附装置评价浸渍前后样品对NH3的吸附能力。……