活性炭吸附酸藍

　　今天，我們分別是4000℃和800℃木材制成的活性炭為10℃和(he)45℃吸(xi)附(fu)研究(jiu)從(cong)水(shui)溶液中(zhong)吸(xi)附(fu)酸(suan)藍(lan)。探索(suo)廉(lian)價有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑去除廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)顏色。活(huo)性炭(tan)是從(cong)廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)去除污染物*常用(yong)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑。特別是從(cong)廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)去除各種染料的(de)(de)(de)活(huo)性炭(tan)的(de)(de)(de)有(you)效(xiao)性使(shi)其成為其他昂(ang)貴(gui)治療方(fang)案(an)的(de)(de)(de)理(li)想替代品。活(huo)性炭(tan)具有(you)較大的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力，主要是由于其結(jie)構特性（多孔結(jie)構），具有(you)較大的(de)(de)(de)表面積(ji)和(he)化(hua)學性于改性以提(ti)高其性能(neng)。

　　顏(yan)色(se)是可見污染(ran)。消費者可能無法接(jie)(jie)受(shou)水(shui)源(yuan)的(de)輕微著色(se)，盡(jin)管(guan)它(ta)可能無毒(du)。這種污染(ran)的(de)根本原因是合成染(ran)料的(de)使用迅速增加。目前有1萬多種不(bu)同的(de)化(hua)(hua)學(xue)染(ran)料，估計(ji)世界染(ran)料和染(ran)料中間體(ti)的(de)生產量在7左右×10 8公(gong)斤。主要用于(yu)紡織、制(zhi)革(ge)、制(zhi)藥、食(shi)品包(bao)裝、紙漿(jiang)、紙張、油(you)漆、電鍍等(deng)行業。污染(ran)物(wu)(wu)在染(ran)料制(zhi)造和染(ran)料應用過(guo)程中著色(se)高度。酸或(huo)堿(jian)、鹽、溶解懸浮固體(ti)等(deng)有毒(du)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)也可存在于(yu)流出物(wu)(wu)中。河流或(huo)湖泊等(deng)接(jie)(jie)收水(shui)體(ti)的(de)顏(yan)色(se)可抑(yi)制(zhi)光(guang)合作(zuo)用，其化(hua)(hua)合物(wu)(wu)可與金屬離子反應，對魚類和其他水(shui)生生物(wu)(wu)形成有毒(du)物(wu)(wu)質。

　　功能組(zu)對活(huo)性炭吸(xi)附的影響(xiang)

　　石墨(mo)與非(fei)(fei)晶(jing)(jing)態之間(jian)的(de)(de)(de)中間(jian)結構(gou)，即(ji)所(suo)謂(wei)的(de)(de)(de)渦流結構(gou)或隨機層晶(jing)(jing)格(ge)結構(gou)。與石墨(mo)不同，碳(tan)(tan)材(cai)料(liao)微(wei)晶(jing)(jing)非(fei)(fei)常小(xiao)，邊緣(yuan)有一些脂肪(fang)族(zu)側鏈。這(zhe)些小(xiao)晶(jing)(jing)體(ti)可(ke)以通過它們的(de)(de)(de)鏈接(jie)形成所(suo)謂(wei)的(de)(de)(de)大分子，其(qi)中碳(tan)(tan)被捕獲。酸(suan)性藍是(shi)陰離(li)子三苯甲烷染料(liao)，攜(xie)帶磺酸(suan)基(ji)團(tuan)。在(zai)水(shui)溶液(ye)中，它是(shi)離(li)子化的(de)(de)(de)SO ananionic - 3基(ji)團(tuan)。該染料(liao)離(li)子在(zai)原料(liao)和(he)(he)(he)4000中存在(zai)于庫侖斥力和(he)(he)(he)含氧(yang)量(liang)接(jie)近表面(mian)的(de)(de)(de)官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)(羧基(ji)、堿等)℃脫氣(qi)活(huo)(huo)性炭(tan)樣品(pin)。由(you)于碳(tan)(tan)表面(mian)極(ji)(ji)性的(de)(de)(de)降低(di)和(he)(he)(he)一些酸(suan)氧(yang)表面(mian)官能(neng)(neng)(neng)度的(de)(de)(de)分解，染料(liao)在(zai)800℃活(huo)(huo)性炭(tan)上的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)是(shi)高的(de)(de)(de)。也可(ke)能(neng)(neng)(neng)是(shi)由(you)于高溫下盲孔的(de)(de)(de)開啟和(he)(he)(he)激活(huo)(huo)，導致(zhi)吸(xi)附(fu)增加(jia)，導致(zhi)表面(mian)積和(he)(he)(he)孔體(ti)積增加(jia)。800℃因(yin)此，活(huo)(huo)性炭(tan)樣品(pin)的(de)(de)(de)非(fei)(fei)極(ji)(ji)性表面(mian)也是(shi)染料(liao)高吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)原因(yin)。原料(liao)和(he)(he)(he)400℃活(huo)(huo)性炭(tan)樣品(pin)中染料(liao)的(de)(de)(de)低(di)吸(xi)附(fu)可(ke)能(neng)(neng)(neng)是(shi)由(you)于極(ji)(ji)性官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)通過氫鍵強烈吸(xi)附(fu)水(shui)引起(qi)的(de)(de)(de)。

　　對于固液(ye)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)程(cheng)，溶(rong)(rong)質(zhi)轉(zhuan)移(yi)的(de)(de)(de)特點(dian)通(tong)常是外(wai)(wai)部質(zhi)量(liang)傳(chuan)遞(di)（邊界層擴散(san)(san)）或(huo)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)擴散(san)(san)或(huo)兩(liang)者。三個(ge)連續步驟(zou)可(ke)以描述吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)動力學(xue)，即溶(rong)(rong)質(zhi)通(tong)過(guo)液(ye)膜從本體溶(rong)(rong)液(ye)輸送到吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑外(wai)(wai)表(biao)(biao)面(mian)； 溶(rong)(rong)質(zhi)擴散(san)(san)到吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑的(de)(de)(de)孔中(zhong)，除了(le)外(wai)(wai)部表(biao)(biao)面(mian)少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu); 以及顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)中(zhong)溶(rong)(rong)質(zhi)在(zai)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑孔隙和(he)毛細管空間表(biao)(biao)面(mian)擴散(san)(san)和(he)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)轉(zhuan)移(yi)機制(zhi)。第三步很快就被認為(wei)是可(ke)以忽(hu)略的(de)(de)(de)。總(zong)體吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)速率將由*慢(man)的(de)(de)(de)步驟(zou)控(kong)制(zhi)，這(zhe)將是膜擴散(san)(san)或(huo)孔擴散(san)(san)。然而，控(kong)制(zhi)步驟(zou)可(ke)能分布在(zai)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)內外(wai)(wai)傳(chuan)輸機制(zhi)之(zhi)間。在(zai)這(zhe)兩(liang)種(zhong)情況下，外(wai)(wai)部擴散(san)(san)涉(she)及吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)程(cheng)。染(ran)料在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)上的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)可(ke)以通(tong)過(guo)早期的(de)(de)(de)膜擴散(san)(san)來控(kong)制(zhi)，然后當活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)裝載(zai)染(ran)料離子時，可(ke)以通(tong)過(guo)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)內的(de)(de)(de)擴散(san)(san)來控(kong)制(zhi)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)程(cheng)。隨著(zhu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)和(he)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)活(huo)化溫度的(de)(de)(de)升高而升高。這(zhe)歸因于活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)*容易(yi)獲(huo)得(de)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)位點(dian)的(de)(de)(de)瞬時利用。

　　木(mu)材制備(bei)的(de)活(huo)性炭有羧基等表(biao)面官能團，800℃激活(huo)后消(xiao)失，提高吸(xi)(xi)附(fu)能力。EDS表(biao)明隨著活(huo)化溫度的(de)升高，活(huo)性炭的(de)升高而增加(jia)。分(fen)子(zi)吸(xi)(xi)附(fu)和穩定取向在(zai)15秒(miao)左(zuo)右(you)實現(xian)。染料在(zai)碳表(biao)面的(de)相互作用(yong)涉(she)及顆粒和孔(kong)擴(kuo)散過程。在(zai)800℃ 木(mu)材制成(cheng)的(de)活(huo)性炭可有效用(yong)作從水溶(rong)液中(zhong)去除酸藍的(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑。