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(wei)10℃和45℃吸(xi)附(fu)研究從(cong)水溶液(ye)中吸(xi)附(fu)酸藍。探索廉價(jia)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)的吸(xi)附(fu)劑(ji)去除(chu)廢水中的顏色。活(huo)性炭是從(cong)廢水中去除(chu)污染物(wu)*常用的吸(xi)附(fu)劑(ji)。特(te)別是從(cong)廢水中去除(chu)各(ge)種染料(liao)的活(huo)性炭的有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)性使其(qi)(qi)成為(wei)其(qi)(qi)他昂貴(gui)治療方案的理想替代品。活(huo)性炭具(ju)有(you)(you)(you)較(jiao)大的吸(xi)附(fu)能力，主要(yao)是由于其(qi)(qi)結(jie)構特(te)性（多孔(kong)結(jie)構），具(ju)有(you)(you)(you)較(jiao)大的表面積和化學性于改性以提(ti)高其(qi)(qi)性能。

　　顏色是可見污(wu)染(ran)(ran)。消費者可能無(wu)法接受(shou)水(shui)源(yuan)的輕微(wei)著(zhu)色，盡管(guan)它可能無(wu)毒。這種(zhong)(zhong)污(wu)染(ran)(ran)的根本原因是合(he)成染(ran)(ran)料的使用(yong)(yong)迅速(su)增加。目前(qian)有1萬多(duo)種(zhong)(zhong)不同的化學染(ran)(ran)料，估計世界染(ran)(ran)料和(he)染(ran)(ran)料中間體(ti)(ti)(ti)的生產量在(zai)7左右×10 8公斤(jin)。主要用(yong)(yong)于紡織、制革(ge)、制藥、食品(pin)包(bao)裝(zhuang)、紙(zhi)漿(jiang)、紙(zhi)張、油漆、電鍍等(deng)行(xing)業。污(wu)染(ran)(ran)物在(zai)染(ran)(ran)料制造和(he)染(ran)(ran)料應(ying)用(yong)(yong)過程(cheng)中著(zhu)色高(gao)度(du)。酸或堿、鹽、溶解(jie)懸浮固體(ti)(ti)(ti)等(deng)有毒化合(he)物也可存在(zai)于流(liu)(liu)出物中。河(he)流(liu)(liu)或湖(hu)泊等(deng)接收水(shui)體(ti)(ti)(ti)的顏色可抑制光合(he)作(zuo)用(yong)(yong)，其(qi)化合(he)物可與金屬離子(zi)反應(ying)，對魚類和(he)其(qi)他(ta)水(shui)生生物形成有毒物質。

　　功能組(zu)對活(huo)性炭吸(xi)附的影(ying)響

　　石墨與(yu)非晶(jing)態之間的(de)(de)(de)中間結構(gou)(gou)，即所(suo)謂的(de)(de)(de)渦流結構(gou)(gou)或隨機層晶(jing)格(ge)結構(gou)(gou)。與(yu)石墨不同，碳材料(liao)微晶(jing)非常小，邊緣有一些(xie)脂肪族側(ce)鏈。這(zhe)些(xie)小晶(jing)體可以通過它們的(de)(de)(de)鏈接(jie)形(xing)成所(suo)謂的(de)(de)(de)大(da)分子，其中碳被捕獲。酸性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)藍是(shi)陰(yin)離子三苯(ben)甲烷染(ran)料(liao)，攜帶磺酸基團。在(zai)(zai)水溶液中，它是(shi)離子化的(de)(de)(de)SO ananionic - 3基團。該染(ran)料(liao)離子在(zai)(zai)原(yuan)料(liao)和(he)(he)4000中存在(zai)(zai)于庫侖斥(chi)力和(he)(he)含(han)氧量接(jie)近表面的(de)(de)(de)官能(neng)團(羧基、堿等)℃脫氣活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)樣品。由于碳表面極性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)降低和(he)(he)一些(xie)酸氧表面官能(neng)度(du)的(de)(de)(de)分解，染(ran)料(liao)在(zai)(zai)800℃活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)上的(de)(de)(de)吸附是(shi)高(gao)的(de)(de)(de)。也可能(neng)是(shi)由于高(gao)溫下盲(mang)孔的(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)和(he)(he)激活(huo)，導致(zhi)吸附增加(jia)，導致(zhi)表面積和(he)(he)孔體積增加(jia)。800℃因(yin)此(ci)，活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)樣品的(de)(de)(de)非極性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)表面也是(shi)染(ran)料(liao)高(gao)吸附的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)。原(yuan)料(liao)和(he)(he)400℃活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)樣品中染(ran)料(liao)的(de)(de)(de)低吸附可能(neng)是(shi)由于極性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)官能(neng)團通過氫鍵強烈吸附水引起(qi)的(de)(de)(de)。

　　對于(yu)固液吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過(guo)(guo)(guo)程，溶(rong)質(zhi)(zhi)轉移的(de)(de)(de)(de)特點(dian)通常是(shi)外(wai)(wai)部(bu)質(zhi)(zhi)量傳遞（邊界層擴散(san)(san)(san)(san)）或(huo)顆(ke)粒(li)擴散(san)(san)(san)(san)或(huo)兩者(zhe)。三(san)個連續步(bu)驟(zou)可(ke)以描述(shu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)動(dong)力學，即溶(rong)質(zhi)(zhi)通過(guo)(guo)(guo)液膜從(cong)本體溶(rong)液輸送到(dao)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)外(wai)(wai)表(biao)面； 溶(rong)質(zhi)(zhi)擴散(san)(san)(san)(san)到(dao)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)中，除了外(wai)(wai)部(bu)表(biao)面少量的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu); 以及顆(ke)粒(li)中溶(rong)質(zhi)(zhi)在吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)孔(kong)隙和(he)(he)毛細管空間(jian)表(biao)面擴散(san)(san)(san)(san)和(he)(he)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)轉移機制。第三(san)步(bu)很快就被認為是(shi)可(ke)以忽(hu)略的(de)(de)(de)(de)。總體吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)速(su)率將(jiang)由*慢(man)的(de)(de)(de)(de)步(bu)驟(zou)控(kong)制，這將(jiang)是(shi)膜擴散(san)(san)(san)(san)或(huo)孔(kong)擴散(san)(san)(san)(san)。然而(er)，控(kong)制步(bu)驟(zou)可(ke)能分布(bu)在顆(ke)粒(li)內外(wai)(wai)傳輸機制之間(jian)。在這兩種情況下(xia)，外(wai)(wai)部(bu)擴散(san)(san)(san)(san)涉(she)及吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過(guo)(guo)(guo)程。染料在活性炭(tan)顆(ke)粒(li)上的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)可(ke)以通過(guo)(guo)(guo)早期的(de)(de)(de)(de)膜擴散(san)(san)(san)(san)來控(kong)制，然后當活性炭(tan)顆(ke)粒(li)裝載染料離(li)子時(shi)，可(ke)以通過(guo)(guo)(guo)顆(ke)粒(li)內的(de)(de)(de)(de)擴散(san)(san)(san)(san)來控(kong)制吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過(guo)(guo)(guo)程。隨(sui)著吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)和(he)(he)活性炭(tan)活化溫度的(de)(de)(de)(de)升(sheng)高而(er)升(sheng)高。這歸因于(yu)活性炭(tan)表(biao)面*容易獲得的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)位點(dian)的(de)(de)(de)(de)瞬時(shi)利用。

　　木材制備的(de)(de)活性(xing)炭(tan)有(you)羧基等表(biao)面官能團，800℃激活后(hou)消失，提高(gao)(gao)吸附(fu)(fu)能力(li)。EDS表(biao)明隨著(zhu)活化溫(wen)度的(de)(de)升高(gao)(gao)，活性(xing)炭(tan)的(de)(de)升高(gao)(gao)而增加(jia)。分子吸附(fu)(fu)和(he)穩定取向(xiang)在15秒左(zuo)右實現。染料在碳表(biao)面的(de)(de)相互作用涉(she)及顆粒和(he)孔(kong)擴散過程。在800℃ 木材制成(cheng)的(de)(de)活性(xing)炭(tan)可(ke)有(you)效用作從水溶(rong)液中(zhong)去除酸藍(lan)的(de)(de)吸附(fu)(fu)劑。