室内空气污染及其控制是一个主要的健康问题,因为一个人有70%的时间在室内度过。吸附法是最理想的空气净化系统之一,因为它没有副产品。沸石、多孔粘土矿、活性氧化铝、硅胶和分子筛吸附剂也用于去除室内空气污染物。活性炭因其高微孔体积和吸附动力学而成为首选。
研究人员在不同条件下,采用不同的方法对活性炭的去除效率进行了研究。化学或热活性炭可用于去除以颗粒或纤维形式存在的室内空气污染物。比较了活化工艺、温度和相对湿度对活性炭作为室内空气净化器去除效率的影响。
碳是如何活化的?活性炭是一种经过额外处理的碳,它能更好地捕捉气体分子。首先,它被注入热空气、二氧化碳或蒸汽,在碳中形成一个格子状的小孔,大大增加了它的表面积。这为分子创造了更多的空间,使碳作为一种过滤介质更加有效。俄亥俄州环境保护局的一篇论文指出,一克活性炭的内表面积可达数百平方米。大多数活性炭也经过化学处理,以增强其过滤特定污染物的能力。
室内空气净化用木质颗粒活性炭对气体的有效性取决于环境湿度,孔径取决于活化方法和所用原料中的孔隙。因此,椰子壳会产生微孔(<2nm)。木材的孔隙可能大于50纳米。为了净化空气中的污染气体,孔径为1到2纳米的活性炭是最合适的。不同孔径的活性炭具有不同的气体效率。然而,一般情况下,活性炭的孔径并不规则,因此被称为“非结构”多孔材料。因此,它们的行为因挥发性有机化合物和环境条件(温度和湿度)而变化很大。
室内空气净化用木质颗粒活性炭过滤是一项很难掌握的复杂技术,它取决于许多因素,对温度和湿度条件特别敏感,甚至会导致滞留污染物的释放!因此,它的有效性不确定,这并不是一个非常可靠的工具,以保护自己免受污染气体,挥发性有机化合物。