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活性炭吸附低浓度三氯乙烯/四氯乙烯的机理及预测

活性炭吸附；氯代烃；分子模拟；吸附预测

三氯乙烯（Trichloroethylene，TCE）和四氯乙烯（Tetrachloroethylene，PCE）作为我国室内空气质量标准中新增的两种有害气体，其致癌性与神经毒性对人体健康的威胁日益受到关注。然而，现有研究对室内环境低浓度TCE/PCE的污染控制方法研究不足。本研究基于吸附技术安全高效的特点，通过实验、分子模拟与动态模型预测相结合的方法，系统探讨活性炭对低浓度TCE/PCE的吸附性能。结果表明，结合巨正则蒙特卡洛（GCMC）与分子动力学（MD）方法，以吸附相平衡参数和动力学参数为指标，发现TCE/PCE分子优先吸附于微孔位点并形成双层结构，而水分子通过氢键聚集占据含氧官能团周围孔隙，导致污染物扩散系数降低，TCE/PCE的吸附位点减少，饱和吸附量和吸附热随之降低。以COMSOL动态吸附模型的预测数据为基础，通过响应面法分析，TCE/PCE吸附的影响程度的高低排序为：污染物浓度>面速度>湿度>温度，优化操作参数（TCE：浓度<30 ppb，温度25-28 ℃；PCE：浓度<150 ppb，面速度0.8-1.0 m/s）可显著提升吸附系统稳定性。该研究为室内氯代烃污染控制提供了多参数耦合场景下的量化决策依据，为室内空气净化系统的活性炭选型与运维策略提供了理论依据。