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原文传递测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的方法和模型

专利名称：	测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的方法和模型
摘要：	本发明主要关于测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的方法和模型，方法包括：取不同孔径的多孔炭清洗并干燥后密封保存；配制待吸附有机物的超纯水均匀溶液；以多孔炭对有机物溶液进行充分吸附；将吸附后的多孔炭抽滤并干燥后密封保存，然后浸入液氮进行预脱气；对吸附前后的多孔炭进行孔隙结构参数的测定；应用孔隙尺寸分类的吸附模型来判定不同孔径对吸附有机物分子效能的影响。通过PSD曲线可验证申请构思的正确性，方法以贡献因子表示吸附效能与孔隙大小的相关性，从而可以明确不同尺寸孔隙对吸附效能的贡献大小，可以高效、快速筛选吸附性能较佳的PC。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院生态环境研究中心
发明人：	高迎新;刘芷源;于建伟;杨敏
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-26T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-07T00:00:00+0800
申请号：	CN202310923615.0
公开号：	CN117007751A
代理机构：	北京国翰知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张振
分类号：	G01N33/00;G01N15/08;G;G01;G01N;G01N33;G01N15;G01N33/00;G01N15/08
申请人地址：	100085 北京市海淀区双清路18号
主权项：	1.测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的方法，其特征在于包括： S1、取不同孔径的多孔炭清洗并冻干后密封保存； S2、配制待吸附有机物的超纯水均匀溶液； S3、以步骤S1获得的多孔炭对步骤S2获得的溶液进行充分吸附； S4、将步骤S3吸附后的多孔炭抽滤并干燥后密封保存，与步骤S1的多孔炭共同在常温条件下进行预脱气； S5、对步骤S4获得的两种多孔炭进行孔隙结构参数的测定； S6、应用如下式所示的吸附模型来判定不同孔径对多孔炭吸附有机物分子效能的影响：其中，QORG为吸附剂孔隙中吸附的有机物的量；α为有机物的体积密度；VORG为吸附剂孔隙中吸附的有机物体积；ΔV为负载有机物的PC和原始PC的孔隙体积的差值；k为贡献因子；V为孔隙体积。 2.根据权利要求1所述的测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的方法，其特征在于：所述步骤S1的多孔炭的孔径范围是0.1～100nm。 3.根据权利要求1所述的测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的方法，其特征在于：所述步骤S2的有机物为水溶性有机物。 4.根据权利要求1-3任一项所述的测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的方法，其特征在于：所述步骤S2的有机物为全氟辛酸、全氟庚酸、全氟壬酸中的至少一种。 5.根据权利要求3所述的测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的方法，其特征在于：所述步骤S3的充分吸附在60～600rpm与15～30℃的轨道摇床系统中进行，吸附至平衡。 6.根据权利要求1所述的测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的方法，其特征在于：所述步骤S5进行孔隙结构参数的测定具体包括：使用自动吸附仪，通过氮气吸附和解吸等温线法测定吸附前和吸附后的PC的孔隙结构参数。 7.根据权利要求1所述的测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的方法，其特征在于：所述步骤S6中的孔隙尺寸分类的吸附模型还包括：其中，为dinm孔隙范围内的孔隙体积；ki为第i种尺寸孔隙的贡献因子，表示有机物分子在对应dinm孔隙范围内的填充率。 8.测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的模型，其特征在于包括：其中，QORG为吸附剂孔隙中吸附的有机物的量；α为有机物的体积密度；VORG为吸附剂孔隙中吸附的有机物体积；ΔV为负载有机物的PC和原始PC的孔隙体积的差值；k为贡献因子；V为孔隙体积；为孔隙尺寸为dinm内的孔隙体积；ki为第i种尺寸孔隙的贡献因子，表示有机物分子在对应dinm孔隙范围内的填充率。 9.根据权利要求8所述的测试孔径对多孔炭吸附有机物分子效能影响的模型，其特征在于：所述吸附剂孔隙中吸附的有机物体积VORG通过整合负载有机物的PC和原始PC的孔径分布曲线之间的面积来计算。 10.权利要求1～7任一项所述方法或权利要求8或9所述模型在检测不同孔径多孔炭对有机物分子吸附效能中的应用。
所属类别：	发明专利