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在同等重量的条件下,海绵比其他物体能吸收更多的水,原因也是因为它具有发达的孔隙结构。但活性炭的这种孔隙结构是肉眼无法看见的,因为他们只有1×10-12mm―10-5mm之间,比一个分子大不了多少。活性炭孔隙发达的程度是难以想象的,若取1克活性炭,将里面所有的孔壁都展开成一个平面,这个面积将达到1000平方米(既比表面积为1000m2/g)!影响活性炭吸附性的主要因素就取决于内部孔隙结构的发达程度。只有具备大量孔径略大于有毒有害气体分子直径的活性炭,才有极强的吸附能力。而要达到这一要求,对活性炭的材料选择和加工(造孔、活化)要求就极为严格。活性炭完全符合气相吸附,颗粒大小在20-40目,比表面积极大。
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出于这个原因,燃料排放法规已经被引入控制和调节这些组件的排放。碳罐是蒸发排放物控制装置,以防止气体吸附从汽油箱释放蒸发燃气活性炭。随着对汽油车尾气排放的严格控制,碳罐性能是紧迫而关键的问题。特别是吸附能力罐中使用的活性炭的改进是关键问题之一。为了提高碳罐的性能,有些基础实验计算揭示了吸附气浓度差引起的气体扩散行为在碳填充床中通过数值计算来估计气体扩散。普通活性炭吸附这类气体容易导致孔隙堵塞,需要开发出难以堵塞的活性炭和能够有效吸附汽油蒸汽的2.5?4nm孔隙活性炭。但上述研究是关于耐久性的改进,吸附能力的研究改善不大。在这项研究中,我们重点研究吸附剂的吸附能力,并提出了一种新型的吸附剂设计技术。