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)(he)45℃吸附(fu)研究從(cong)(cong)水(shui)溶液中吸附(fu)酸藍。探索廉(lian)價(jia)有(you)效的(de)(de)吸附(fu)劑去除廢水(shui)中的(de)(de)顏色。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭是(shi)從(cong)(cong)廢水(shui)中去除污染物(wu)*常用的(de)(de)吸附(fu)劑。特別是(shi)從(cong)(cong)廢水(shui)中去除各種染料的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)有(you)效性(xing)(xing)使其(qi)成為其(qi)他昂貴(gui)治療(liao)方案的(de)(de)理想替代品。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭具(ju)有(you)較大的(de)(de)吸附(fu)能力，主要是(shi)由于其(qi)結(jie)(jie)構(gou)特性(xing)(xing)（多孔結(jie)(jie)構(gou)），具(ju)有(you)較大的(de)(de)表面積和(he)(he)化(hua)學性(xing)(xing)于改性(xing)(xing)以提高(gao)其(qi)性(xing)(xing)能。

　　顏色(se)是可見污染(ran)(ran)(ran)。消費者(zhe)可能無法接(jie)受水源的(de)輕微著(zhu)(zhu)色(se)，盡管(guan)它(ta)可能無毒(du)。這種(zhong)污染(ran)(ran)(ran)的(de)根本原(yuan)因是合(he)(he)成染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)的(de)使用迅(xun)速(su)增(zeng)加。目前有(you)1萬多種(zhong)不(bu)同的(de)化學染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)，估計世界(jie)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)和(he)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)中(zhong)間體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產量在(zai)7左(zuo)右(you)×10 8公(gong)斤。主要用于(yu)紡織、制(zhi)(zhi)革、制(zhi)(zhi)藥、食品包裝(zhuang)、紙(zhi)漿、紙(zhi)張、油(you)漆(qi)、電鍍等行(xing)業。污染(ran)(ran)(ran)物在(zai)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)制(zhi)(zhi)造和(he)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)應用過程中(zhong)著(zhu)(zhu)色(se)高度。酸(suan)或堿、鹽、溶(rong)解懸浮固(gu)體(ti)(ti)等有(you)毒(du)化合(he)(he)物也可存在(zai)于(yu)流出物中(zhong)。河流或湖泊等接(jie)收水體(ti)(ti)的(de)顏色(se)可抑制(zhi)(zhi)光(guang)合(he)(he)作(zuo)用，其(qi)化合(he)(he)物可與(yu)金屬離子反應，對(dui)魚類和(he)其(qi)他水生(sheng)生(sheng)物形成有(you)毒(du)物質。

　　功(gong)能組(zu)對活性(xing)炭吸(xi)附的影響(xiang)

　　石墨與(yu)非晶態之間(jian)的(de)(de)中(zhong)(zhong)間(jian)結構，即所謂(wei)的(de)(de)渦流結構或隨機層晶格結構。與(yu)石墨不同，碳(tan)材料微晶非常(chang)小，邊緣有一(yi)些脂肪族(zu)側鏈(lian)。這些小晶體可以通(tong)過它(ta)們的(de)(de)鏈(lian)接(jie)形成所謂(wei)的(de)(de)大分子，其中(zhong)(zhong)碳(tan)被(bei)捕獲。酸(suan)性(xing)(xing)(xing)藍(lan)是陰離(li)(li)子三(san)苯甲烷(wan)染料，攜帶(dai)磺酸(suan)基團。在(zai)水溶(rong)液中(zhong)(zhong)，它(ta)是離(li)(li)子化(hua)的(de)(de)SO ananionic - 3基團。該染料離(li)(li)子在(zai)原(yuan)(yuan)料和(he)4000中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)于(yu)庫侖斥力(li)和(he)含氧量接(jie)近表(biao)面(mian)的(de)(de)官(guan)能團(羧基、堿等)℃脫(tuo)氣(qi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)樣(yang)(yang)品。由于(yu)碳(tan)表(biao)面(mian)極(ji)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)降低和(he)一(yi)些酸(suan)氧表(biao)面(mian)官(guan)能度(du)的(de)(de)分解，染料在(zai)800℃活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)上的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)是高(gao)的(de)(de)。也(ye)可能是由于(yu)高(gao)溫下盲孔的(de)(de)開(kai)啟和(he)激(ji)活(huo)(huo)，導(dao)致吸附(fu)(fu)(fu)增加，導(dao)致表(biao)面(mian)積和(he)孔體積增加。800℃因此，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)樣(yang)(yang)品的(de)(de)非極(ji)性(xing)(xing)(xing)表(biao)面(mian)也(ye)是染料高(gao)吸附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)原(yuan)(yuan)因。原(yuan)(yuan)料和(he)400℃活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)樣(yang)(yang)品中(zhong)(zhong)染料的(de)(de)低吸附(fu)(fu)(fu)可能是由于(yu)極(ji)性(xing)(xing)(xing)官(guan)能團通(tong)過氫鍵(jian)強烈吸附(fu)(fu)(fu)水引起的(de)(de)。

　　對于(yu)固液吸(xi)附過程(cheng)，溶(rong)(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)轉移的(de)(de)(de)特點(dian)通常是外部(bu)(bu)質(zhi)(zhi)(zhi)量傳遞（邊界層(ceng)擴(kuo)(kuo)散(san)）或(huo)顆粒(li)擴(kuo)(kuo)散(san)或(huo)兩者。三(san)個連續步驟(zou)可(ke)以描述吸(xi)附動力學(xue)，即溶(rong)(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)通過液膜從本體(ti)溶(rong)(rong)(rong)液輸(shu)送到(dao)吸(xi)附劑(ji)(ji)外表面(mian)(mian)； 溶(rong)(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)擴(kuo)(kuo)散(san)到(dao)吸(xi)附劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)孔(kong)中，除了(le)外部(bu)(bu)表面(mian)(mian)少(shao)量的(de)(de)(de)吸(xi)附; 以及(ji)顆粒(li)中溶(rong)(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)吸(xi)附劑(ji)(ji)孔(kong)隙和毛細管(guan)空間表面(mian)(mian)擴(kuo)(kuo)散(san)和吸(xi)附的(de)(de)(de)轉移機制(zhi)(zhi)。第三(san)步很快就被認為是可(ke)以忽略的(de)(de)(de)。總體(ti)吸(xi)附速率將由*慢的(de)(de)(de)步驟(zou)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，這(zhe)將是膜擴(kuo)(kuo)散(san)或(huo)孔(kong)擴(kuo)(kuo)散(san)。然而(er)，控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)步驟(zou)可(ke)能分布在(zai)顆粒(li)內(nei)(nei)外傳輸(shu)機制(zhi)(zhi)之間。在(zai)這(zhe)兩種情況下，外部(bu)(bu)擴(kuo)(kuo)散(san)涉(she)及(ji)吸(xi)附過程(cheng)。染料在(zai)活(huo)性(xing)炭(tan)顆粒(li)上的(de)(de)(de)吸(xi)附可(ke)以通過早期的(de)(de)(de)膜擴(kuo)(kuo)散(san)來控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，然后當活(huo)性(xing)炭(tan)顆粒(li)裝載染料離子時(shi)，可(ke)以通過顆粒(li)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)來控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)吸(xi)附過程(cheng)。隨著吸(xi)附和活(huo)性(xing)炭(tan)活(huo)化溫度的(de)(de)(de)升(sheng)高而(er)升(sheng)高。這(zhe)歸因于(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)(mian)*容易(yi)獲得的(de)(de)(de)吸(xi)附位點(dian)的(de)(de)(de)瞬時(shi)利用。

　　木(mu)材(cai)制(zhi)備的活性炭有羧(suo)基等(deng)表(biao)面官能(neng)團(tuan)，800℃激活后消(xiao)失，提高(gao)吸附能(neng)力。EDS表(biao)明隨(sui)著活化(hua)溫度的升(sheng)高(gao)，活性炭的升(sheng)高(gao)而增加。分子吸附和穩定取向在(zai)(zai)15秒(miao)左右(you)實現。染料(liao)在(zai)(zai)碳表(biao)面的相互作用涉及顆(ke)粒和孔擴(kuo)散過程。在(zai)(zai)800℃ 木(mu)材(cai)制(zhi)成的活性炭可有效用作從水溶液中去除酸藍的吸附劑。