[發明專利]一種能有效增加孔道表面正電荷基團數量的活性炭改性方法

有效

• 申請號: 201810418524.0
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108686620B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 徐斌;于霄;郝晉靚
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

本發明涉及一種能有效增加孔道表面正電荷基團數量的活性炭改性方法，首先將活性炭放置于三頸燒瓶中，在攪拌狀態下用高錳酸鉀溶液進行回流反應，充分氧化，然后將活性炭洗滌至中性，烘干。將充分氧化的活性炭放置于另一三頸燒瓶中，加入超純水，并緩慢向其中滴加氯化亞砜溶液，進行酸化改性，然后洗滌至弱酸性，烘干得到所需產品。本方法中活性炭的酸化改性是依靠氯化亞砜與水反應生成的酸霧（HCl+SO₂）來實現的，反應穩定，既能有效的保護孔道結構不被破壞，又可以持續的提供H⁺以達到最佳改性結果。所得到的改性活性炭孔道內正電荷數量大幅度增加，可以有效的去除空氣中的負離子，解決數據機房內的靜電隱患。

技術領域

本發明涉及一種能有效增加孔道表面正電荷基團數量的活性炭改性方法，屬于環境空氣凈化領域。

背景技術

隨著互聯網，信息行業的迅速發展，我國數據機房的數量也呈現出指數式的增長，因此如何維持數據機房的正常運行成為行業所關注的焦點。通信機房的主要特點是其主要設備均為電子類產品，其組成部件如半導體分立器件、集成電路、厚薄膜電路等，其超細、超薄的加工工藝和產品細微結構，使其在正常工作時，會產生一定強度的電場和磁場，導致空氣中會存在一定濃度的負離子，而這些負離子的存在則會嚴重影響各類電子產品的正常工作，如磁盤讀寫失敗，打印機打印混亂，數據中斷等。除此之外，氣態離子還會附著在懸浮的塵粒上，促進塵粒與塵粒之間的結合，從而形成體積較大的懸浮顆粒，在各類散熱器風扇產生的吸力下，這些懸浮的顆粒會被吸進機器內部，形成靜電吸附和靜電放電。靜電放電產生的電氣噪聲會對邏輯電路形成干擾，可能導致芯片內邏輯電路死鎖，數據傳輸或運算出錯，芯片提前老化或失效，甚至主機板被燒壞等現象^[1]。

當前，控制數據機房空氣中負離子數量，減少靜電危害的主要措施有：機房電磁屏蔽、合理布線、控制機房溫度濕度等。例如參照《電子信息系統機房設計規范》（GB50174-2018），控制機房內部溫濕度在23℃±1℃和40％RH～55％RH，可以抑制靜電放電的產生。數據機房通風空調的空氣過濾系統選擇由人造纖維（玻璃纖維、化學纖維等）制成的中效、高效顆粒物過濾器的組合配置，控制空氣含塵濃度在要求范圍內，可以在一定程度上防止靜電吸附。此外，還可以采用一些靜電消除設備，如離子風靜電消除器、感應式靜電消除器等，能在一定程度上緩解靜電放電的危害^[2]。但是數據機房一般都是長時間不間斷的運行，因此無論采用何種預防措施，其內部空氣中的負離子數量都會不斷的增加，從而影響其中各類電子設備的正常運行。所以，研發可以有效增加孔道表面正電荷基團數量的材料改性方法，生產高效、適用的去除空氣中負離子的技術和裝備，可以從源頭上解決數據機房內的靜電隱患，對填補行業技術空白具有重大的實際意義。

[1]. 張興旺. 通信機房靜電的危害和防護[J]. 電信工程技術與標準化, 2005(8):72-75.

[2]. 王鳴曉, 周淑玲. 計算機機房靜電防護技術的應用[J]. 山東氣象, 2011,31(2):34-36。

發明內容

本發明的目的在于提出一種能有效增加孔道表面正電荷基團數量的活性炭改性方法，該方法總體上分為活性炭的氧化和酸化兩個步驟，所獲得的改性活性炭對空氣中的負離子有良好的吸附效果，以達到從源頭上解決數據機房內靜電隱患的目的。

本發明為達到以上目的，所采取的技術方案是：

一種能有效增加孔道表面正電荷基團數量的活性炭改性方法，包括以下步驟：

（1）：取一定質量的活性炭放入裝有溫度計、攪拌器和回流冷凝管的第一個三頸燒瓶中，向其中加入高錳酸鉀溶液，在攪拌狀態下進行回流反應，反應完成后，將活性炭過濾分離，其中：活性炭與高錳酸鉀溶液的質量比為（3~4）:100；

（2）：取經過步驟（1）反應的活性炭，用超純水反復沖洗，至洗滌液不再渾濁，且洗滌液pH值為6.5~7.5，然后放于真空干燥箱中烘干；