酚醛树脂基球型活性炭制备及VOCs废气吸附性能研究

来源：环境工程技术学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：蔡雨霏, 郭珊珊, 张健, 王镇涛, 马玲, 吴卫兵, 黄钰婷, 虞赫祥, 赵伟荣

摘要：在碳达峰、碳中和目标及欧盟ESG法规的推动下，活性炭吸附-回收工艺凭借治理挥发性有机化合物（VOCs）和回收溶剂的优势，有效降低产品碳关税，竞争力日益凸显。以酚醛树脂、六亚甲基四胺和乙醇为原料制备酚醛树脂基球型活性炭（PSAC），以甲苯和乙酸乙酯为目标污染物，考察温度对PSAC吸附性能的影响，分析其吸附动力学，并与性能良好的沥青基球状活性炭（BAC）展开对比。结果显示：PSAC在40 ℃时乙酸乙酯吸附能力最佳，为695.0 mg/g；50 ℃时甲苯吸附能力最佳，为450.3 mg/g。Yoon-Nelson、Thomas和Adams-Bohart模型均能较好地拟合吸附穿透曲线；准二阶模型较准一阶模型更适用于VOCs的吸附模拟。PSAC具备由大孔、介孔和微孔构成的多级多孔结构，微孔分布集中，吸附容量为BAC的101.4%。此外，PSAC还展现出更高的VOCs吸附速率（0.096 min–1）、更低的扩散阻力及较低的制备成本（4.6万元/t）。经12次吸附循环后，PSAC对VOCs的吸附性能仍能保持在80%以上。PSAC商业价值和市场竞争力突出，可支撑后续反应器设计和工艺应用，在碳关税挑战中具有明显优势。

关键词：活性炭, 孔径分布, 吸附, 动力学