活性炭国家专精特新“小巨人”企业活性炭产学研合作

　　近期空气污染得到了大力治理，但是仍然是一个重大问题。空气污染的影响是不可避免的，虽然减少了来源中的排放，例如，铅和硫已经从汽油中去除。本期研究活性炭口罩，通过利用添加活性炭材料的口罩吸附环境空气中的有毒气体。该研究采用实验方法进行。测试区分棉，纺粘，熔喷和活性炭作为口罩材料的阻挡吸附能力，以吸收有毒气体，如COx，NOx和SOx等有害气体。

　　口罩组成材料和有毒气体测试环境

　　口罩由包括纺粘，熔喷和活性炭的材料制成。活性炭以颗粒形式使用，粉尘含量低于10%。在纺粘和熔喷之间施加活性炭。用作有毒气体指标的参数是COx，SOx和NOx。口罩材料的测试在具有高毒性气体污染的区域中进行。使用气体吸盘以与呼吸节奏相同的速度模拟活性炭口罩并测试在有毒气体中的吸附。使用的流量为85升/分钟。空气吸入辅助设备使用气体采样器，同时结合从实验室处理过的口罩中逸出的污染气体。

　　用原子吸收分光光度计分析样品

　　使用吸收分光光度计进行气体分析。打开操作程序，然后将标准溶液和样品插入吸收分光光度计装置上可用的试管中，调节计算机装置，打开火焰和阴极灯，然后标准溶液是吸入的空气，表示按下零键，读数测量结果必须为零。连续使用吸收分光光度计分析标准溶液，记录原子吸收测量结果，然后计算得到样品范围内吸附的气体浓度。数据分析用于确定通过处理类型的口罩材料减少对照之间的有毒气体的差异。为了确定气体吸附活性炭的有效性，进行事后LSD测试。

　　有毒气体吸附测试结果

　　活性炭组合口罩模型组在吸收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(吸入气体)检测COx废气排放的平均结果高于使用其他口罩，即棉布材料3.39 n/mm3，纺粘和熔喷1.13 ppm以及0.10ppm的活性炭组合材料，纺粘和熔喷的口罩(参见图1)。

　　图1：各种材料的吸附对比。

　　结果显示对照组和使用口罩之间COx暴露减少之间存在显着差异。用LSD事后统计检验的结果表明，对照和棉花在过滤COx暴露方面的有效性没有差异，而对照与活性炭组合，纺粘和熔喷，纺粘和熔喷棉布，活性炭组合，纺粘和熔喷棉布，降低处理间COx暴露的效果差异显着。使用纺粘和熔喷口罩与活性炭与纺粘和熔喷相比有显着差异。

　　在不使用0.88 ppm的口罩的情况下吸入SOx废气排放的检查结果高于使用其他口罩，即棉织物材料口罩0.84 n/mm3，纺粘和熔喷0.44 ppm以及活性炭口罩，纺粘和熔喷0.04ppm(见图2)。

　　图2：活性炭材料对比其他材料吸附SOx。

　　使用口罩处理的对照组之间SOx暴露存在显着差异。用LSD事后统计检验结果显示，对照和棉花在过滤COx暴露中的有效性没有差异，而对照和纺粘之间没有差异，用活性炭组合，纺粘和熔喷控制，纺粘和熔喷棉布和活性炭组合，纺粘和熔喷的棉布，结果是减少处理之间COx暴露的有效性的显着差异。同样，使用纺粘和熔喷口罩与活性炭组合与纺粘和熔喷之间存在差异。

　　为了防止暴露于空气中的有毒物质(气体或微粒)，需要进行多种努力，在技术上，非技术上。非技术控制包括，特定的工业区域，设定质量标准，以及确定环境影响分析。在技术控制上，燃烧发动机减少燃烧过程中形成的污染物的数量，烟囱上的过滤器，以及低污染电源的发展。使用个人防护设备，可以防止暴露于有毒物质在空气中。在上面的实验结果表明，在所使用的三种口罩中，使用棉布的口罩在减少有毒物质COx，NOx和SOx的暴露方面无效。来自棉织物的口罩在没有使用活性炭来减少COx，NOx和SOx污染物的情况下没有不同的功能。这种类型的口罩仅能有效地减少测量>10μ的灰尘颗粒，但不能过滤小于该尺寸的灰尘颗粒，并且还能防止直接接触有毒气体。

　　使用组合材料，特别是活性炭吸附口罩，与其他材料相比显示出高的能力，即能够高度过滤和吸收，使有毒气体污染物逃逸非常小，即COx 2%，NOx 0.3%和SOx减少0.7%。与其他类型的标记物相比，由活性炭和纺粘和熔喷制成的口罩是非常有意义的过滤和吸附有毒气体物质的吸附材料、活性炭以颗粒的形式使用，活性炭吸收COx，NOx和SOx气体含量的能力是因为活性炭具有相对大量的微孔和中孔，因此它具有大的表面积。活性炭是一种吸收剂，其中碳原子的结构是无定形碳原子的结构，其主要由游离碳组成并具有内表面，因此它具有良好的吸附能力。

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