活性炭國家專精特新“小巨人”企業(yè)活性炭產(chǎn)學研合作

　　近期空氣污染得到了大力治理，但是仍然是一個重大問題。空氣污染的影響是不可避免的，雖然減少了來源中的排放，例如，鉛和硫已經(jīng)從汽油中去除。本期研究活性炭口罩，通過利用添加活性炭材料的口罩吸附環(huán)境空氣中的有毒氣體。該研究采用實驗方法進行。測試區(qū)分棉，紡粘，熔噴和活性炭作為口罩材料的阻擋吸附能力，以吸收有毒氣體，如COx，NOx和SOx等有害氣體。

　　口罩組成材料和有毒氣體測試環(huán)境

　　口罩由包括紡粘，熔噴和活性炭的材料制成。活性炭以顆粒形式使用，粉塵含量低于10%。在紡粘和熔噴之間施加活性炭。用作有毒氣體指標的參數(shù)是COx，SOx和NOx。口罩材料的測試在具有高毒性氣體污染的區(qū)域中進行。使用氣體吸盤以與呼吸節(jié)奏相同的速度模擬活性炭口罩并測試在有毒氣體中的吸附。使用的流量為85升/分鐘。空氣吸入輔助設(shè)備使用氣體采樣器，同時結(jié)合從實驗室處理過的口罩中逸出的污染氣體。

　　用原子吸收分光光度計分析樣品

　　使用吸收分光光度計進行氣體分析。打開操作程序，然后將標準溶液和樣品插入吸收分光光度計裝置上可用的試管中，調(diào)節(jié)計算機裝置，打開火焰和陰極燈，然后標準溶液是吸入的空氣，表示按下零鍵，讀數(shù)測量結(jié)果必須為零。連續(xù)使用吸收分光光度計分析標準溶液，記錄原子吸收測量結(jié)果，然后計算得到樣品范圍內(nèi)吸附的氣體濃度。數(shù)據(jù)分析用于確定通過處理類型的口罩材料減少對照之間的有毒氣體的差異。為了確定氣體吸附活性炭的有效性，進行事后LSD測試。

　　有毒氣體吸附測試結(jié)果

　　活性炭組合口罩模型組在吸收COx方面比其他口罩模型具有更高的能力。不使用口罩/控制3.40 ppm(吸入氣體)檢測COx廢氣排放的平均結(jié)果高于使用其他口罩，即棉布材料3.39 n/mm3，紡粘和熔噴1.13 ppm以及0.10ppm的活性炭組合材料，紡粘和熔噴的口罩(參見圖1)。

　　圖1：各種材料的吸附對比。

　　結(jié)果顯示對照組和使用口罩之間COx暴露減少之間存在顯著差異。用LSD事后統(tǒng)計檢驗的結(jié)果表明，對照和棉花在過濾COx暴露方面的有效性沒有差異，而對照與活性炭組合，紡粘和熔噴，紡粘和熔噴棉布，活性炭組合，紡粘和熔噴棉布，降低處理間COx暴露的效果差異顯著。使用紡粘和熔噴口罩與活性炭與紡粘和熔噴相比有顯著差異。

　　在不使用0.88 ppm的口罩的情況下吸入SOx廢氣排放的檢查結(jié)果高于使用其他口罩，即棉織物材料口罩0.84 n/mm3，紡粘和熔噴0.44 ppm以及活性炭口罩，紡粘和熔噴0.04ppm(見圖2)。

　　圖2：活性炭材料對比其他材料吸附SOx。

　　使用口罩處理的對照組之間SOx暴露存在顯著差異。用LSD事后統(tǒng)計檢驗結(jié)果顯示，對照和棉花在過濾COx暴露中的有效性沒有差異，而對照和紡粘之間沒有差異，用活性炭組合，紡粘和熔噴控制，紡粘和熔噴棉布和活性炭組合，紡粘和熔噴的棉布，結(jié)果是減少處理之間COx暴露的有效性的顯著差異。同樣，使用紡粘和熔噴口罩與活性炭組合與紡粘和熔噴之間存在差異。

　　為了防止暴露于空氣中的有毒物質(zhì)(氣體或微粒)，需要進行多種努力，在技術(shù)上，非技術(shù)上。非技術(shù)控制包括，特定的工業(yè)區(qū)域，設(shè)定質(zhì)量標準，以及確定環(huán)境影響分析。在技術(shù)控制上，燃燒發(fā)動機減少燃燒過程中形成的污染物的數(shù)量，煙囪上的過濾器，以及低污染電源的發(fā)展。使用個人防護設(shè)備，可以防止暴露于有毒物質(zhì)在空氣中。在上面的實驗結(jié)果表明，在所使用的三種口罩中，使用棉布的口罩在減少有毒物質(zhì)COx，NOx和SOx的暴露方面無效。來自棉織物的口罩在沒有使用活性炭來減少COx，NOx和SOx污染物的情況下沒有不同的功能。這種類型的口罩僅能有效地減少測量>10μ的灰塵顆粒，但不能過濾小于該尺寸的灰塵顆粒，并且還能防止直接接觸有毒氣體。

　　使用組合材料，特別是活性炭吸附口罩，與其他材料相比顯示出高的能力，即能夠高度過濾和吸收，使有毒氣體污染物逃逸非常小，即COx 2%，NOx 0.3%和SOx減少0.7%。與其他類型的標記物相比，由活性炭和紡粘和熔噴制成的口罩是非常有意義的過濾和吸附有毒氣體物質(zhì)的吸附材料、活性炭以顆粒的形式使用，活性炭吸收COx，NOx和SOx氣體含量的能力是因為活性炭具有相對大量的微孔和中孔，因此它具有大的表面積。活性炭是一種吸收劑，其中碳原子的結(jié)構(gòu)是無定形碳原子的結(jié)構(gòu)，其主要由游離碳組成并具有內(nèi)表面，因此它具有良好的吸附能力。

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