大幅减少日常异味的新技术

对眼睛、鼻子和呼吸道有强烈刺激性令人不快和强烈刺激的恶臭气体在化粪池、污水处理系统、畜牧场和废物处理厂等设施中无处不在。这些气体对人体以及周围环境产生负面影响，因此已经开发出许多方法来消除它们。典型的除臭方法使用活性炭作为吸附剂。

然而，活性炭的可回收性低，因此难以去除复杂恶臭气体的来源进行再利用。

由韩国科学技术研究院(KIST)可持续环境研究中心的Jiwon Lee博士和Youngtak Oh领导的研究小组宣布，他们开发了一种活性炭制造技术，该技术显着改善了四种代表性含氮气味化合物(NOC)的去除从空气中：氨，乙胺，二甲胺和三甲胺。

研究团队不仅提高了活性炭去除异味物质的吸附效率，而且还发现了吸附剂与异味气体之间的吸附机理，使得开发更多种类的复杂异味物质吸附剂成为可能。

研究团队能够精确控制表面氧化程度，通过硝酸氧化活性炭后的热退火工艺提高NOC的吸附效率。他们发现，与传统活性炭相比，氧化程度最高的热处理活性炭可以将异味物质的去除效率提高多达38倍。

研究人员首次揭示了氧化活性炭表面的氧原子与含氮气味分子中的胺形成强氢键。这一发现反映了通过提高氧化程度来优化NOCs吸附效果的原理，从而使活性炭表面的胺形成更多的氢键。

此外，研究小组还证明，与典型的气体反应不同，吸附剂和气味物质之间的相互作用主要受氢键数量的影响，而不是质子亲和力。

此外，热干活性炭(TDAC)对三甲胺的选择性提高了13倍以上。这一结果代表了实质性的改进，因为三甲胺在传统NOC中具有最低的吸附效率。

三甲胺是韩国法律规定的指定气味物质，是农业、垃圾填埋场、污水和废水处理厂的典型气味来源。特别是热干活性炭对三甲胺的平均可回收性为93.8%，与传统活性炭63%的可回收性相比，显示出较高的经济效益。

“通过识别有气味气体的吸附机制，我们可以开发专门用于去除特定气体的材料，而经过氧化过程的热干活性炭生产相对简单，可以重复使用。因此，它可以用作过滤器和面罩等净化设备的材料，“KIST的Jiwon Lee博士说。