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竹炭的神奇功能大家快来认识下....
来源: | 作者:bgdhzc | 发布时间: 2018-11-17 | 1694 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ ▶ | 分享到:


    炭化温度和比表面积对竹炭吸附甲醛率的影响不是很大。另外，竹炭对甲醛的吸附持续时间长达24天。

    (2)竹炭对苯、甲苯的吸附性能

苯、甲苯是重要的芳香族烃有机化工原料之一，广泛运用于合成树脂、合成纤维、塑料、橡胶、洗涤剂、染料、农药、医药等方面作为原料和溶剂。在建筑装饰的涂料、填料及墙纸等装饰材料中都含有苯和甲苯。

    人在短时间吸入苯、甲苯时，可出现中枢神经系统麻醉。长期吸入，能导致再生障碍性贫血，并可引起白血病。苯化合物已被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。

    竹炭对苯的吸附较快地达到了平衡，当炭化温度为500℃、600℃、700℃，吸附时间1天时，其吸附率就达到了较高值，分别为10.08%、9.65%、8.69%，说明中温炭对苯的吸附速度较快，这也证明了对苯的吸附性能主要是其比表面积在起作用。

    竹炭对甲苯的吸附与竹炭对苯的吸附类似，也是当炭化温度为500℃、600℃、700℃时，吸附时间为1天时，其吸附率就达到了较高值，分别为8.42%、8.14%、5.65%，说明中温竹炭对甲苯的吸附也较快，这也说明了对甲苯的吸附性能主要是其比表面积在起作用。

    (3)竹炭对氨的吸附性能

    氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体，人可感觉最低浓度为5.3ppm。氨是一种碱性物质，它对接触的皮肤组织有腐蚀和刺激作用。

    炭化温度较低时（300℃、400℃）竹炭对氨气有很好的吸附能力，其吸收率达到30.65%和22.73%，而且其吸附持续时间较长，达到了24天。这主要是因为低温竹炭其pH值较低，呈酸性，而氨气是呈碱性的，所以竹炭对氨气的吸附主要体现在化学吸附，而不仅仅只发生物理吸附。

    (4)竹炭对三氯甲烷的吸附性能

    三氯甲烷代表卤代烷烃类有机化合物，是常见的工业污染物。研究竹炭对三氯甲烷的吸附性能具有重要的意义

    当炭化温度较低时（如300℃），竹炭对三氯甲烷的吸附性能很好，达到40.68%，而且其吸附持续时间较长，达到了24天。竹炭对三氯甲烷的吸附率随炭化温度的升高而降低。而黄彪研究的杉木炭化物对三氯甲烷的吸附率最大值出现在600℃，吸附率为8.5%，从这一点可以看出竹炭与木炭对三氯甲烷的吸附率有很大的差别。

    5. 竹炭吸收水体中有害物质的能力

    人类的生活和生产活动产生的大量污水排入江河，使水体受到污染，竹炭可以净化和明显地改善水体中的重要水质指标，目前的初步研究效果如下：

    (1)色度和浊度效果明显：

    有色废水排入水体，使天然水体着色，减弱水体的透光性，称为色度；泥沙、粘土、有机物、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物质形成水体混浊，称为浊度。

    将0.2克竹炭加入80毫升污水中，经竹炭吸附处理后，污水的色度去除率可达80%；

    将0.2克竹炭加入80毫升污水中，经竹炭吸附处理后，浊度去除率可达73%。

    对污水中化学耗氧量（COD）的去除效果明显：

    水体中有机物含量过高可降低水中溶解氧的含量。当水中溶解氧耗尽时，水质则腐败变臭，导致水生生物缺氧以致死亡。因此在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量作为水的一项重要指标，称为化学耗氧量（COD）。将适量的竹炭加入污水中，经竹炭吸咐处理后，COD值去除率可达54%。

    对污水中总氮的去除效果显著：

    生活污水和工业污水排入水体，使水中的有机氮和无机氮化合物含量增加，生物和微生物大量繁殖，消耗水中溶解氧，使水体质量恶化造成浮游生物繁殖旺盛，出现富营养化状态。研究结果表明：将0.2克竹炭加入80毫升污水中，经竹炭吸附处理后，污水中总氮去除率可达71%.

    对污水中总余氯的去除率接近100%：

    水体中过量氯离子是引起人体组织癌变的重要机因，而自来水厂需使用漂白粉对水体进行净化，因此余氯含量是水质的重要指标。竹炭对水体中2,4—二氯苯酚的吸附量较大，原水加炭处理后的水样中未检测出有2,4—二氯苯酚,竹炭对水中余氯的去除效果达到100%，可以说竹炭对氯的去除率有奇效。

    对污水中有机磷农药的去除有一定效果，如竹炭对水体中乐果的去除效果达70%；对水体中甲基对硫磷达60%。

    6. 竹炭的调湿功能

    当环境湿度很大时，竹炭利用其吸湿作用，吸附室内空气中的水分；当环境湿度变小时，竹炭利用其解吸作用，放出水分，以达到调节室内空气湿度的作用。

    在相对湿度为95%时的吸湿率可以达到14%，即在室内放置100公斤竹炭，可以吸收空气中14公斤的水蒸汽。

    四、纳米改性竹炭

    活性炭和竹炭等都具有发达的孔隙结构，可以吸附有害物质，但它们的吸附都存在饱和现象。即吸附到了一定程度，就不具有吸附作用，而且存在对环境二次污染的可能性。

    竹炭由于只经过炭化阶段，而不像活性炭那样一定要经过活化阶段，因此竹炭的孔隙要比活性炭大（活性炭微孔占主导作用）。活性炭微孔的直径≤20Å（2nm），竹炭的孔隙以大孔为主，其直径以200nm左右为主。

    纳米Ti02光催化剂可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能将有毒、有害物质（如：甲醛、苯、甲苯、氨等）分解为无毒、无害的二氧化碳和水；同时纳米光催化剂超强的氧化能力可破坏细胞的细胞膜，使细菌质流失而死亡，凝固病毒的蛋白质，抑制病毒的活性，并捕捉、杀除空气中的浮游细菌，具有极强的防污、杀菌和除臭功能。

    为了克服竹炭的吸附性能存在饱和现象的缺陷，把纳米材料负载到竹炭上，使竹炭性质发生根本的变化，得到纳米改性竹炭光催化吸附、杀菌剂,使竹炭的吸附作用和纳米材料的优异性能得到了完美的结合。纳米改性竹炭能将有毒、有害物质分解为无毒、无害的二氧化碳和水，同时该产品具有抑菌、杀菌能力，这样就解决了竹炭吸附饱和性的问题。

    1. 纳米改性竹炭的微观结构

    从扫描电镜图中可以清晰的看到纳米材料负载在竹炭的孔隙边沿和孔隙的表面，这样既保持了竹炭原有的特殊孔隙结构，又没有把孔隙堵塞，保证了竹炭的吸附性能和纳米材料的优良性能。

    2. 纳米改性竹炭的抑菌功能

抑菌作用的判断方法：在细菌培养皿上，放置3mm圆形抑菌试验样品，经48小时培养，观察、测量。

 当：抑菌环直径大于7mm者，判为有抑菌作用。

       抑菌环直径小于等于7mm者，判为无抑菌作用。

       三次重复试验均有抑菌作用者，判为合格。

       阴性对照组应无抑菌环产生，否则试验无效。

    经抑菌、抗菌试验，结论如下：

     (1)两种纳米改性竹炭（颗粒、粉末）对大肠杆菌具有很好的抑菌能力，防治效力E=100%。而纳米TiO2、磷酸法活性炭和商业竹炭没有抑菌能力，它们的防治效力E=0

     (2)竹炭香波和竹醋液香波对大肠杆菌有很好的抑菌能力，它们的防治效力E=100%。

     (3)对金黄色葡萄球菌的抑菌率试验为99.84%，该样品对金黄色葡萄球菌有抑菌作用。

     (4)对白色念珠菌的抑菌率平均为99.61%，该样品对白色念珠菌有抑菌作用。

      3.纳米改性竹炭对甲醛、苯、甲苯的吸附与降解

      纳米改性竹炭的净化过程包括吸附与降解两个部分。吸附过程与竹炭吸附性质有关，吸附为纳米二氧化钛的光催化提供了高浓度环境，从而大大加快了纳米材料光催化降解有毒、有害物质的速率。而它的降解是在光的作用下，竹炭表面吸附的有害气体通过纳米二氧化钛光催化剂的表面发生光催化降解反应。

     (1)对甲醛的吸附与降解

     在各种光照条件下，纳米改性竹炭对甲醛的净化效果明显，在紫外灯的作用下，甲醛的净化率在12h后达到97.0％，而且二氧化碳的增加量最多（达到150mg/m3），说明其对甲醛的分解贡献最大。在日光灯和白炽灯的作用下，甲醛的净化率在12h后分别达到92.4％和88.8％,其二氧化碳的增加量分别达到116mg/m3和105mg/m3。在自然光的作用下，纳米改性竹炭对甲醛的净化率也达到78.0％。

从甲醛的降解氧化过程可以看出，甲醛在•OH自由基的攻击下，可以转换成无毒、无害的二氧化碳和水。因此也可以期待，吸附在竹炭中的甲醛，完全可以全部降解氧化。

     (2)对苯的吸咐与降解