不同尺度下颗粒活性炭表面分形特征的研究

编号 zgly0000453242

文献类型 期刊论文

文献题名 不同尺度下颗粒活性炭表面分形特征的研究

作者 杜白雨  王毅力  石宝友  葛小鹏  王东升 

作者单位 北京林业大学资源与环境学院环境科学  中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室 

母体文献 计算机与应用化学 

年卷期 2006,23(12)

页码 1231-1238

年份 2006 

分类号 O647.3 

关键词 颗粒活性炭  尺度  表面分形特征  图象法  吸附法 

文摘内容 采用图象法、染料吸附和N2吸附-脱附实验分别确定颗粒活性炭的表面分形维数, 探讨不同尺度下颗粒活性炭的表面分形特征, 为描述环境污染物在颗粒活性炭介质微界面上的传质、反应的非线性规律提供支撑。结果表明, 颗粒活性炭的表面从分子尺度(几个A)到微观尺度(几个微米)之间一般都具有多分形特征, 且不同尺度范围内的表面分形维数差异较大, 在研究尺度的范围内, 图象分辨率的增大, 相应的D一般呈变小的趋势, 但图象法确定的纳米尺度下的D0值远小于吸附法确定的A尺度下的D0值。SEM图象计算出的D0为2.04～2.39, AFM图象计算出的D0为2.00～2.43。N2吸附-脱附法确定颗粒活性炭孔表面分形维数D0为2.97以上, 比分形吸附等温线确定的外表面和部分孔表面综合的表面分形维数值D0=2.59高出许多。另外, 图象法确定的表面分形特征的尺度变化范围约为10^0～10^2量级之间, 确定的表面分形维数是纯粹几何意义上的表面粗糙特征的描述, 可能需要多角度的大量代表性图片来综合分析; 而吸附法是描述颗粒特定尺度下整个表面的粗糙程度。它们在同一尺度下的分形维数值是否相关或相等, 依然是需要我们进一步的探讨。