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秸秆基微孔炭材料吸附VOCs性能研究
1.1前言
1.1.1 研究背景及意义
生物质来源广泛，价格低廉，是制备碳材料的理想原料。用来制备生物质炭的原材料多种多样，研究者已利用剑麻、梧桐叶、竹子、香蕉纤维等制备出了生物质炭。作为农业大国，我国农作物资源十分丰富，常见的农作物废弃物，如玉米秸秆、麦秸等大多被焚烧、填埋，不仅造成了资源浪费，还加剧了环境污染[1-4]。
运用水热碳化反应制备炭材料，它是以植物秸秆、根茎等生物质为原料，在150 ～ 350 ℃的反应温度下通过反应本身产生的高压作用制备而成。通过在微观和宏观尺度运用化学方法对经过水热过程产生的炭质材料的形貌和官能团进行调控，可以将廉价易得的生物质原料转化成如单分散性规则炭球、负载有贵金属的炭球、炭纳米线、多孔炭块/炭凝胶等具有特殊形貌及结构的炭质材料[5-6]。该方法制备得到的材料可以应用于电池或超级电容的电极材料、新型催化载体、催化剂、吸附剂、储氢材料等领域[7]。
硅胶和沸石通常用于无机有害气体的分离和有害气体气流中吸附分离水蒸汽，很少用来吸附己烷。相比较而言，活性炭和活性炭纤维则是用来吸附有害气体的传统理想吸附剂，特别是以生物质基的活性炭（又称为活化生物质炭），具备成本低廉、可降解、环保等优势，一直以来成为生物质可再生利用的热点课题[7]。
生物质炭是指在缺氧无氧或连续供应惰性气体状态下，将刨花、木粉、玉米芯、瓜子皮、稻壳等生物质原料送入炭化窑内进行升温、炭化、锻烧、冷却等，使得被炭化物发生物理、化学变化的过程。通常在升温至300℃左右，半纤维开始分解成 CO和 CO2气体，醋酸焦油液体[8-10]。随着温度的继续升高，生物质中的化学成分边挥发边炭化，包括产生具有一定固定碳的细微多孔结构的生物质炭固定组分[11]。
1.1研究方法
1.1.1.1己烷的物化性质
己烷，化学式C6H14，是烷烃中的第六个成员。己烷是常用的非极性具汽油味的有机溶剂，被广泛应用于色谱法中。正己烷作为良好的有机溶剂，被广泛使用在化工有机合成，机械设备表面清洗去污等环节。但其具有一定的毒性，会通过呼吸道、皮肤等途径进入人体，长期接触可导致人体出现头痛、头晕、乏力、四肢麻木等慢性中毒症状，严重的可导致晕倒、神志丧失、甚至死亡。
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