显著减少日常异味的新技术

　　

   

   

图片:热干燥活性炭的吸附机理及对含氮恶臭化合物的吸附性能

资料来源:韩国科学技术研究所

对眼睛、鼻子和呼吸道有强烈刺激的难闻气体在化粪池、污水系统、畜牧场和废物处理厂等设施中无处不在。这些气体对人体和周围环境产生负面影响，因此已经开发了许多方法来消除它们。典型的气味去除方法使用活性炭作为吸附剂。然而，活性炭的可回收性较低，很难去除复杂气味气体的来源进行再利用。

韩国科学技术研究院(KIST)可持续环境研究中心的李智元(音)博士和吴永德(音)博士研究小组表示，开发出了一种活性炭制造技术，可以大幅提高氨、乙胺、二甲胺、三甲胺等4种代表性含氮恶臭化合物(noc)的去除率。研究团队不仅提高了活性炭去除异味物质的吸附效率，还发现了吸附剂与异味气体之间的吸附机理，使开发更广泛种类的复杂异味物质吸附剂成为可能。

研究小组在用硝酸氧化活性炭后，通过热退火工艺，可以精确控制表面氧化程度，提高NOCs的吸附效率。他们发现，与传统活性炭相比，氧化程度最高的热处理活性炭可以将异味物质的去除效率提高38倍。研究人员首次发现，氧化活性炭表面的氧原子与含氮气味分子中的胺形成了强烈的氢键。这一发现反映了通过提高氧化程度来优化NOCs的吸附效果，从而使活性炭表面与胺形成更多的氢键的原理。此外，研究小组还证明，与典型的气体反应不同，吸附剂和气味物质之间的相互作用主要受氢键数量的影响，而不是质子亲和力。

此外，热干燥活性炭(TDAC)对三甲胺的选择性提高了13倍以上。这一结果是一个实质性的改进，因为三甲胺在常规noc中吸附效率最低。三甲胺是韩国法律规定的特定气味物质，是农业、垃圾填埋场、污水处理厂的典型气味来源。特别是，热干燥活性炭对三甲胺的平均回收率为93.8%，与传统活性炭的63%回收率相比，具有较高的经济效益。

“通过识别异味气体的吸附机制，我们可以开发出专门用于去除特定气体的材料，而经过氧化过程的热干燥活性炭生产起来相对简单，可以重复使用。因此，可以作为过滤器、口罩等净化设备的材料。”