吕伟超+申书昌 孙忠慧

摘要以核桃壳为原料，经过碳化、KOH活化， 制备了高比表面积活性炭，通过三甲基氧基苯基硅烷对活性炭表面进行改性，制得苯基键合高比表面积活性炭吸附材料。通过氮气吸附法测定了苯基键合活性炭的比表面积及孔径分布； 采用红外光谱、X射线光电子能谱、X射线粉末衍射技术对苯基键合活性炭的有机官能团、表面元素的化学环境及晶体结构进行了表征。将该吸附材料制成采样管，吸附空气中的挥发性有机物，二硫化碳解吸后使用气相色谱进行分析。考察了苯基键合活性炭对乙醇、丙酮、正己烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、1，2二氯乙烷和苯共7种挥发性有机化合物（VOCs）的吸附性能，饱和吸附量在129～216 mg/g之间； 在0.05～ 2.50 mg/mL范围内，7种组分的峰高与浓度呈良好的线性关系，检出限在0.92～3.60 mg/m3之间。

关键词核桃壳； 高比表面积活性炭； 苯基键合改性； 挥发性有机化合物； 气相色谱

1引 言

环境空气中的挥发性有机物（Volatile organic compounds，VOCs）包括芳烃类、烷烃类、醛酮类、酸酯类、醇醚类、卤代烃及其它化合物[1]。VOCs会对环境和人类健康造成极大的危害，其检测和治理成为国内外研究的焦点[2]。

由于空气中VOCs含量一般较低，通常用固体吸附剂捕获富集[3]，然后通过仪器测定。目前，检测空气中挥发性有机物的常见方法有Tenax吸附管/热脱附/GCMS法、碳分子筛/热脱附/GCMS法、SUMMA罐/冷冻预浓缩/GC法、固体吸附/热脱附/GCMS法等[4～6]。活性炭比表面积较大，孔隙结构发达，表面基团丰富，具有吸附性能好、化学稳定、机械强度高、耐酸碱和耐热等优点[7]，在各领域广泛应用，常用于VOCs测定的固体吸附剂主要是活性炭。……