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活性炭对油烟的吸附性能
文章作者：韩研网络部 更新时间：2021-5-25 16:11:23

　　活性炭对油烟的吸附性能，很多餐饮业油烟中包含许多致癌物质如醛和多环芳香烃。一般用生物洗涤和催化剂来进行烹调油烟净化，但复杂的操作条件和昂贵的成本是其主要的缺点。因此，迫切需要一种简单好用的降解和处理油烟的方法�；钚蕴坑捎谄涠捞氐男阅鼙还惴河τ�，良好的孔结构和高的比表面积在在处理废气行业中大量使用。

　　油烟处理用活性炭是使用磷酸作为活化剂，并用微波加热从生物质中制得活性炭�；蛘咄ü冉馓蓟缓笤诘障禄罨镏什⒂肒OH活化来制备吸附剂。这种活性炭吸附剂可以很好地从水溶液中吸附六价铬。

　　油烟吸附活性炭的制备和改性

　　在典型的实验程序中，首先用水清洗农业废料生物质，然后在12°C的烤箱中干燥12小时。然后，将干燥的生物质以1∶3的重量比加入到60%的磷酸溶液中。将混合物置于箱型电阻炉中以在10℃每分钟的加热速率下在500℃下碳化和活化2小时。当其冷却至室温时，收集产物并用去离子水洗涤直至溶液的pH接近中性。最后，将产品干燥并存储在名为活性炭0的样品袋中。

　　改性试剂是由FeSO4·7H2O和H2O2的制备溶液，并将溶液的pH值调节至3。将活性炭-0浸入改性试剂中，并在室温下放置过夜。将所得产物用去离子水洗涤至中性，并在烘箱中于50℃干燥，并将相应的样品称为活性炭-1。

　　烹饪油烟中污染物的浓度测量

　　如图1所示，在装满5g颗�；钚蕴康牟裳艿娜肟诤统隹诖κ占�3分钟的模拟烹饪油烟样品。采样重复3次。取出样品管中的颗粒活性炭，转移到烧瓶中，并使用超声仪用15mL四氯化碳洗涤5分钟。收集清洁液并将其转移到另一个烧瓶中(标记为A)。用10mL四氯化碳再次洗涤颗�；钚蕴�，并收集清洁液并将其转移到烧瓶A中。

　　图1：用生物质，活性炭0和1处理烹饪油烟的实验设备示意图。

　　实验后结果与分析

　　图2显示了生物质、活性炭0和1对烹饪油烟的吸附穿透曲线。生物质、活性炭0和1的渗透时间分别为0.9、2.1和4.1小时，这表明活性炭1的作用时间在被测材料中较长。烹饪油烟的生物质、活性炭0和1的吸附量。烹饪油烟的生物质、活性炭0和1的吸附量分别为6.43、22.58和44.04mg/g，这表明活性炭1的吸附量比较大。因此，活性炭1表现出比活性炭0更好的吸附性能。

　　图2：烹调烟气的不同吸附剂的吸附穿透曲线。

　　进行了GC-MS分析，以鉴定生物质、活性炭0和1对烹饪油烟的吸附成分。发现烹调油烟的主要成分是醛和取代烯烃。我们分别对八家餐馆排气醛和酮进行了系统的研究，并发现，醛和酮(C1-C9)的浓度范围和百分比C1-C3的比例高于40%。吸附分析表示活性炭1对所有油烟成分均表现出较好的吸附能力，这是由于改性试剂的影响导致了主要的化学吸附性能。但是，活性炭对醛的吸附能力比对取代烯烃具有更好的吸附能力。这是因为醛化合物是一类具有很强化学反应性的挥发性有机化合物，很容易被活性炭吸附。

　　为了进一步研究活性炭的吸附行为，通过比表面积和孔分析仪，SEM和FTIR对活性炭的形态和结构进行了表征。活性炭比表面积和多孔结构，与活性炭0相比，活性炭1的比表面积和孔体积减少，孔径略有增加，这是因为用改性试剂处理后，CO2的部分多孔微结构因H2O2的氧化而坍塌了。图3显示活性炭的SEM图像。大量物质被吸附在表面或填充在活性炭1的孔中(图3(c1-c2))，这证明了活性炭1的比表面积和孔体积的减少。

　　图3：三种材料的SEM图像。生物质(a);活性炭-0(b);活性炭-1(c1)-(c2)。

　　与活性炭-0相比活性炭-1具有更好的吸附能力，因为它富含羰基和羧基，可以与蒸煮烟气中的羧酸和醇反应以提高活性炭-1的吸附能力。而且，在活性炭-1的制备过程中，HO，Fe3+，Fe2+和H2O2等某些物质可能残留在活性炭的孔的表面或内壁上。这些物质可以氧化和分解吸附在活性炭表面的大多数油烟污染物，从而提高活性炭的吸附能力。

　　为了处理油烟我们成功研发了一款活性炭，该活性炭被磷酸活化，然后调配的试剂进行改性，并研究了对烹饪油烟的吸附性能。结果表明，改性后的活性炭吸附效果好�；钚蕴康挠乓煳叫阅苁怯捎诟男院笤诒砻嫔喜舜罅康聂驶汪然；谙嗨频南嗳菪栽�，分析了活性炭对不同类型油烟污染物的吸附效果。发现对强极性官能团的吸附作用远大于对弱极性基团的吸附作用。与铁硅酸盐MEL沸石相比，活性炭在烹饪油烟的吸附方面也表现出更好的性能。

文章标签：椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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