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垃圾焚燒過程中會向環(huán)境排放二次污染物，其中二噁英目前已知的毒性最大且化學穩(wěn)定性強的有機污染物，易于在人體、動物體內(nèi)積累，難以排除，環(huán)境中能長時間存在，強烈的致癌性、致畸性、致突變性。
這就需要從多方面研究二噁英的生產(chǎn)和控制技術以滿足最新標準的排放要求。其中煙氣凈化處理包含活性炭攜帶流噴射結合布袋除塵。該方法工程上容易實現(xiàn),成本較低且二噁英脫除效率高，可達 95%以上[2]。其是利用活性炭巨大表面積、合適孔結構以及良好吸附性。
活性炭的孔結構主要包括比表面積、孔容和孔徑分布等，是影響活性炭吸附性能的關鍵參數(shù)，也是影響二噁英吸附的重要因素。二噁英在活性炭上的吸附實質(zhì)上是一個孔隙填充的過程。二噁英分子通過外擴散與活性炭表面接觸后，通過活性炭表面的孔通道內(nèi)擴散至孔隙中。因此在吸附過程中，活性炭的孔徑與二噁英分子大小需要匹配才能發(fā)生有效的吸附[3,4]。

二噁英是一種由兩個苯環(huán)組成的大分子化合物，Nagano S[5]等利用分子軌道法分別估計2,3,7,8-TCDD和 2,3,7,8-TCDF的分子尺寸：前者的長軸1.3668nm，短軸0.7348nm，厚度0.35nm，后者的長軸1.3074nm，短軸0.7386nm，厚度0.35nm。
古可隆[4]指出，吸附劑利用率最高時，吸附劑的孔徑與吸附質(zhì)分子直徑最佳比值為 1.7~3，若吸附劑需重復再生，這一比值為3~6。
解立平[6]根據(jù)吸附劑的孔徑與吸附質(zhì)分子直徑比值關系，計算得到活性炭吸附二噁英分子的有效孔徑范圍為2.3~4.1nm， 若活性炭需重復再生，這一有效孔徑范圍為4.1~8.2nm。日本學者立本英機等指出[7]，活性炭的比表面積和孔容是影響吸附二噁英的重要因素，并根據(jù)已有研究成果提出作為除去二噁英類化合物使用的活性炭應具備以下基本性質(zhì)：平均孔隙直徑為2.0~5.0nm；比表面積在 500m2/g 以上；比孔容積在0.2cm3/g 以上。馬顯華等[8]研究中了具有代表性的Norit GL 50活性炭（木質(zhì)）、醫(yī)用 732 針劑活性炭（木質(zhì)）、褐煤活性炭（煤質(zhì)）和椰殼活性炭（果殼）和二噁英的毒性當量移除效率之前關系。

發(fā)現(xiàn)擁有豐富的2~20nm段中孔分布的并有適量的大孔提供二噁英進入的通道的活性炭，在吸附二噁英上表現(xiàn)良好。Zhou等[9]繼續(xù)研究了三種活性炭為褐煤活性炭（煤質(zhì)）、椰殼活性炭（果殼）和醫(yī)用活性炭（木質(zhì)）的孔結構參數(shù)與二噁英脫除效率之間的相關性。得出活性炭的孔結構與二噁英的毒性當量脫除相關性如下：中孔容積Vmeso ＞總孔容積Vt ≈微孔容積Vmicro＞＞BET 比表面積SBET＞微孔表面Smicro 。邵旋[10]以1,2,3,4-四氯苯作為二噁英的模擬物研究四種活性炭對其脫除效率，推測適宜吸附二噁英的孔為 2~3 nm 范圍內(nèi)的中孔。郭祥信等[11]研究了煤質(zhì)活性炭、椰殼/煤質(zhì)活性炭和椰殼活性炭孔結構參數(shù)對二噁英氣相吸附的影響。得出其孔結構參數(shù)與毒性當量脫除效率的相關性強弱排序如下：中孔孔容＞總孔容＞中孔比表面積＞ BET 比表面積 >> 微孔比表面積＞微孔孔容。

綜上所述，活性炭的比表面積只能作為選擇活性炭的一種參考，不能直接反映活性炭吸附二噁英的能力，實際也應該關注活性炭的孔容對二噁英的脫除效率的影響，特別是中孔結構的豐富程度是決定活性炭對二噁英吸附性能的關鍵。本文旨在對垃圾焚燒企業(yè)選用商用活性炭的孔結構進行分析，對比中孔孔容數(shù)據(jù)，望能給垃圾焚燒企業(yè)選用合適的、經(jīng)濟效益高的產(chǎn)品提供參考指標。

比表面測試范圍：>0.0001m2/g,

重復精度：±1%

孔徑測試范圍：0.35 – 500nm

中值孔徑重復精度：<0.02nm
產(chǎn)品特性：
 

3個獨立樣品分析站，可同時測試三種不同吸附質(zhì)；

分析站標配冷阱，可實現(xiàn)飽和蒸氣壓P0的實時檢測；

適合N2、Ar、Kr、H2、O2、CO2、CO、NH3、CH4等非腐蝕性氣體；

可選配原位真空加熱脫氣，也可選配外置4站式真空加熱脫氣機
結果與討論：

圖1為不同材質(zhì)活性炭的吸脫附等溫曲線，由2015年的IUPAC的等溫線分類可知，煤質(zhì)活性炭和椰殼活性炭為Ⅰ(b)型等溫線，木質(zhì)活性炭是Ⅰ型等溫線和Ⅳ型等溫線的復合等溫線。對于煤質(zhì)活性炭和椰殼活性炭材質(zhì)在P/P0非常低時吸附量急劇上升，這是因為在狹窄的微孔（分子尺寸的微孔）中，吸附劑-吸附質(zhì)的相互作用增強，從而導致在極低相對壓力下的微孔填充。
煤質(zhì)活性炭和椰殼活性炭隨著相對壓力的增高，等溫曲線趨于平坦，說明煤質(zhì)和椰殼活性炭主要以微孔為主。木質(zhì)活性炭在較高的相對壓力下，吸附質(zhì)出現(xiàn)了毛細管凝聚，等溫曲線迅速上升，產(chǎn)生了滯后環(huán)。說明木質(zhì)活性炭有大量的中孔存在。

以上分別是是不同材質(zhì)活性炭的DFT孔徑分布圖，從圖中可以看出煤質(zhì)活性炭和椰殼活性炭在小于1nm時出現(xiàn)峰值，說明煤質(zhì)活性炭和椰殼活性炭存在小于1nm的微孔。在2-4nm范圍內(nèi)出現(xiàn)一個峰值，說明煤質(zhì)活性炭和椰殼活性炭也有2-4nm直徑的中孔存在。木質(zhì)活性炭在小于2nm時出現(xiàn)峰值，說明木質(zhì)活性炭存在小于2nm的微孔。木質(zhì)活性炭D、E在2-12nm，木質(zhì)活性炭F在2-25nm存在一個較寬范圍的孔徑分布。

表1是活性炭的孔結構數(shù)據(jù)，從表中的數(shù)據(jù)可以得知，煤質(zhì)活性炭A、B、C的比表面積分別是917.133、905.164、981.454m2/g。其總孔孔容分別為0.554、0.454、0.506cm3/g，中孔孔容分別為0.257、0.154、0.187cm3/g，微孔孔容分別為0.325、0.317、0.340cm3/g。結合圖2、圖3的孔徑分布圖可知，煤質(zhì)活性炭主要存在小1nm的微孔，少量的2-4nm的中孔。椰殼活性炭比表面積為1467.132m2/g。其總孔孔容分別為0.689cm3/g，中孔孔容分別為0.173cm3/g，微孔孔容分別為0.499cm3/g。結合圖2、圖3的孔徑分布圖可知，椰殼活性炭也主要存在小1nm的微孔，少量的2-4nm的中孔。