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一氧化氮(NO)因是“血管内皮衍生的舒张因子”而在临床医学救治方面逐步得到广泛应用。针对现有钢瓶稀释获得的可吸入性NO(iNO)中存在少量有毒二氧化氮(NO2),以及空气电弧放电合成医用NO过程中产生的少量NO2必须高效净化去除问题,本文采用活性炭为吸附剂,实验研究了活性炭选择性吸附去除NO中的NO2特性,通过对活性炭孔结构特征及表面酸碱官能团的分析,研究了活性炭高选择性去除NO中的NO2的吸附机理。在此基础上,研制出对NO2具有高选择性吸附特性的吸附剂。主要研究成果如下:(1)为了评价不同时间节点活性炭吸附NO中NO2的特性,在实验研究四种活性炭吸附剂(1#、2#、3#、4#)吸附NO中NO2性能的基础上,利用定积分原理,提出利用吸附容量进行活性炭选择性评价公式。利用比表面积分析仪分析了活性炭的孔结构特征,并计算了其分形维数。结果表明:1#和4#吸附剂对NO2的高选择性吸附与其具有高的总比表面积有关,而分形维数说明活性炭表面粗糙程度与比表面积没有直接关系。(2)Boehm滴定测试分析研究表明:1#和4#吸附剂表面官能团主要是酸性基团,碱性基团甚微,2#和3#则以碱性基团为主,酸性基团较少。这暗示酸性基团有利于对NO2酸性气体的吸附,这与文献报道的酸性基团有利于碱性物质的吸附现象不同。为了解释该现象,本文首次提出利用偶极矩和键级理论解析了酸性基团有利于对NO2的吸附,可能是由于NO2极性强于NO,NO2中的N-O更易受到破坏所致。(3)H2O2,HNO3,NH3·H2O,NaOH分别对活性炭进行改性的结果表明:酸改性比碱改性要好,酸改性活性炭能提高其对NO2的选择性吸附。Boehm滴定和FTIR的测试表明了酸性改性强化了羧基C=O在非芳香羧酸或内酯结构上的伸缩振动而碱改性则弱化甚至让该基团消失,即经过酸性(氧化)试剂改性的活性炭其酸性基团明显增加,碱性亦然。浸渍Mg(NO3)2的两种活性炭在高温处理后对NO的吸附基本不变,而对NO2的吸附性能更好。(4)常温常压下的变温吸附试验表明,活性炭受温度变化的影响极易脱附。两次加热再生后的活性炭对NO2的吸附效果都比H2O2首次再生的效果好。(5)通过正交实验设计,研制出9组颗粒状核桃壳活性炭。通过吸附容量评价,得到了制备核桃壳活性炭的最佳工艺参数:壳碱比6:1,活化温度为600°C,活化时间为1h。该工艺条件下制备的核桃壳活性炭对NO中NO2的选择性吸附达到U=0.73, SU NO2 ,NO=32.96,NO2/NO在吸附的5.5h中都维持在2%左右,比前面研究的四种活性炭的选择性吸附性能好;(6)用聚乙烯醇制备的成型活性炭对NO中NO2也具有高的选择性吸附性能。在进行6060min的寿命吸附实验接近结束前(5500min),混合气体中NO2/NO的比值仍然满足临床医用NO2/NO<5%的要求。