活性炭是一种重要的多孔无定形碳素材料, 具有独特的孔隙结构和表面活性官能团, 化学性质稳定, 目前被广泛应用于环保、化工、食品加工和军事化学防护等领域。然而由于目前使用的活性炭主要为粉状, 存在粉尘污染大、 强度低和回收困难等缺点,导致活性炭重复利用效率不高且无法用于工业化的动态吸附。为此,采用一步浸渍法将活性炭以炭膜的形式均匀涂覆在膨胀石墨( EG )微米级孔道的孔壁上,制得了一种新型碳质材料膨胀石墨/ 活性炭复合材料( EG C), 其不仅具有活性炭吸附能力极强的纳米级微孔结构,而且还具备活性炭所不具有的膨胀石墨微米级大孔传质通道, 活性炭的层状分布大大提高了活性炭的利用效率, 使得其工业化动态吸附利用成为可能。
由于吸附材料存在饱和吸附值, 因此具有一定的使用寿命, 如不对其进行再生利用, 则既是资源的浪费也是对环境的二次污染。光催化同样也是一种有效的污水处理方法, 能将有机污染物分解矿化去除, 然而目前光催化存在光催化活性偏低、光生电子 空穴对易 于复合、 光催化 过程量子 效率低等 缺点, 而其中光催化剂的回收再利用难的问题更是大大限制了其工业化应用。如能将纳米 TiO2 的光催化活性与EGC 的吸附性能相结合, 一方面可以通过光催化作用原位降解吸附在 EG C 上的有机物, 增强EGC 的净化能力, 延长其使用寿命; 另一方面, EGC载体的吸附能力可为光催化反应提供高浓度环境,从而提高光催化反应速率。
T i O2 和吸附材料的结合方式有很多种, 其中炭包覆 T i O2 不仅能降低 T i O 2 的团聚, 而且在热处理过程中还可以抑制其晶型转变, 另外能够增强其与吸附材料的结合力, 使其可多次使用而不易脱落。
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