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)研究從水溶液中(zhong)(zhong)吸(xi)附(fu)酸藍。探索廉價有(you)(you)(you)效的(de)吸(xi)附(fu)劑去(qu)除廢(fei)水中(zhong)(zhong)的(de)顏色。活性(xing)(xing)炭(tan)是(shi)從廢(fei)水中(zhong)(zhong)去(qu)除污染物*常用的(de)吸(xi)附(fu)劑。特別是(shi)從廢(fei)水中(zhong)(zhong)去(qu)除各種染料的(de)活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)有(you)(you)(you)效性(xing)(xing)使其成為(wei)其他昂貴治(zhi)療方案的(de)理想替代品。活性(xing)(xing)炭(tan)具有(you)(you)(you)較大的(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力，主要是(shi)由于(yu)其結構特性(xing)(xing)（多孔結構），具有(you)(you)(you)較大的(de)表面積和化學性(xing)(xing)于(yu)改(gai)性(xing)(xing)以提高其性(xing)(xing)能(neng)。

　　顏色是(shi)可見污染(ran)(ran)。消(xiao)費(fei)者可能無法接(jie)受水源的(de)輕微著色，盡管它可能無毒(du)(du)。這種(zhong)污染(ran)(ran)的(de)根本(ben)原因是(shi)合(he)(he)成(cheng)染(ran)(ran)料的(de)使用(yong)(yong)迅速(su)增加。目前有1萬多種(zhong)不(bu)同的(de)化學染(ran)(ran)料，估計世界染(ran)(ran)料和(he)染(ran)(ran)料中間體的(de)生產(chan)量在(zai)7左右×10 8公斤。主要用(yong)(yong)于(yu)紡織、制(zhi)革、制(zhi)藥(yao)、食品(pin)包裝、紙(zhi)漿(jiang)、紙(zhi)張、油漆(qi)、電鍍等(deng)(deng)行業。污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)在(zai)染(ran)(ran)料制(zhi)造和(he)染(ran)(ran)料應用(yong)(yong)過程中著色高度。酸或(huo)堿、鹽、溶解(jie)懸浮固(gu)體等(deng)(deng)有毒(du)(du)化合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)也可存在(zai)于(yu)流(liu)出物(wu)(wu)(wu)中。河流(liu)或(huo)湖泊(bo)等(deng)(deng)接(jie)收(shou)水體的(de)顏色可抑(yi)制(zhi)光(guang)合(he)(he)作用(yong)(yong)，其化合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)可與金屬(shu)離子反應，對魚類和(he)其他水生生物(wu)(wu)(wu)形成(cheng)有毒(du)(du)物(wu)(wu)(wu)質。

　　功能組對(dui)活性炭吸附的(de)影響

　　石(shi)墨與非(fei)晶(jing)態之(zhi)間(jian)的(de)(de)中間(jian)結構，即所(suo)謂的(de)(de)渦流(liu)結構或隨機層(ceng)晶(jing)格結構。與石(shi)墨不同，碳材料(liao)微晶(jing)非(fei)常小，邊緣有一些脂肪族側(ce)鏈。這些小晶(jing)體可以通過(guo)它們的(de)(de)鏈接形成(cheng)所(suo)謂的(de)(de)大分子(zi)(zi)，其(qi)中碳被捕獲。酸(suan)性(xing)(xing)藍是陰離(li)子(zi)(zi)三苯甲烷染(ran)料(liao)，攜帶磺酸(suan)基(ji)團(tuan)(tuan)。在(zai)水溶液中，它是離(li)子(zi)(zi)化的(de)(de)SO ananionic - 3基(ji)團(tuan)(tuan)。該染(ran)料(liao)離(li)子(zi)(zi)在(zai)原料(liao)和(he)4000中存(cun)在(zai)于庫侖(lun)斥力和(he)含氧(yang)量接近表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)官能(neng)團(tuan)(tuan)(羧基(ji)、堿等(deng))℃脫氣活(huo)性(xing)(xing)炭樣品(pin)。由于碳表(biao)(biao)面(mian)(mian)極性(xing)(xing)的(de)(de)降低和(he)一些酸(suan)氧(yang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)官能(neng)度(du)的(de)(de)分解，染(ran)料(liao)在(zai)800℃活(huo)性(xing)(xing)炭上的(de)(de)吸附(fu)是高的(de)(de)。也可能(neng)是由于高溫下盲孔的(de)(de)開(kai)啟和(he)激活(huo)，導(dao)致吸附(fu)增加，導(dao)致表(biao)(biao)面(mian)(mian)積(ji)和(he)孔體積(ji)增加。800℃因(yin)(yin)此，活(huo)性(xing)(xing)炭樣品(pin)的(de)(de)非(fei)極性(xing)(xing)表(biao)(biao)面(mian)(mian)也是染(ran)料(liao)高吸附(fu)的(de)(de)原因(yin)(yin)。原料(liao)和(he)400℃活(huo)性(xing)(xing)炭樣品(pin)中染(ran)料(liao)的(de)(de)低吸附(fu)可能(neng)是由于極性(xing)(xing)官能(neng)團(tuan)(tuan)通過(guo)氫鍵(jian)強烈吸附(fu)水引(yin)起的(de)(de)。

　　對于固液(ye)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程，溶(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)轉移(yi)的(de)(de)(de)(de)特(te)點(dian)通(tong)常是外(wai)(wai)部質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)傳(chuan)遞（邊(bian)界層擴(kuo)散(san)(san)）或(huo)顆粒擴(kuo)散(san)(san)或(huo)兩者。三(san)個連續步(bu)(bu)驟(zou)可(ke)(ke)以描述吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)動力學(xue)，即溶(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)通(tong)過液(ye)膜(mo)(mo)從(cong)本(ben)體溶(rong)液(ye)輸送(song)到(dao)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)外(wai)(wai)表(biao)面(mian)(mian)； 溶(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)擴(kuo)散(san)(san)到(dao)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)中(zhong)(zhong)，除了外(wai)(wai)部表(biao)面(mian)(mian)少量(liang)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu); 以及(ji)顆粒中(zhong)(zhong)溶(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)孔(kong)(kong)隙和毛細管空(kong)間(jian)表(biao)面(mian)(mian)擴(kuo)散(san)(san)和吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)轉移(yi)機(ji)制(zhi)。第(di)三(san)步(bu)(bu)很快就被認為是可(ke)(ke)以忽略的(de)(de)(de)(de)。總體吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)速率將由*慢的(de)(de)(de)(de)步(bu)(bu)驟(zou)控(kong)制(zhi)，這將是膜(mo)(mo)擴(kuo)散(san)(san)或(huo)孔(kong)(kong)擴(kuo)散(san)(san)。然而(er)，控(kong)制(zhi)步(bu)(bu)驟(zou)可(ke)(ke)能(neng)分布在(zai)顆粒內外(wai)(wai)傳(chuan)輸機(ji)制(zhi)之間(jian)。在(zai)這兩種(zhong)情(qing)況下，外(wai)(wai)部擴(kuo)散(san)(san)涉及(ji)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程。染料(liao)在(zai)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)顆粒上的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)可(ke)(ke)以通(tong)過早期的(de)(de)(de)(de)膜(mo)(mo)擴(kuo)散(san)(san)來(lai)控(kong)制(zhi)，然后(hou)當活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)顆粒裝載染料(liao)離子時(shi)，可(ke)(ke)以通(tong)過顆粒內的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)來(lai)控(kong)制(zhi)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程。隨著吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)和活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)活(huo)(huo)化溫度(du)的(de)(de)(de)(de)升高(gao)而(er)升高(gao)。這歸因于活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)*容易獲得的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)位點(dian)的(de)(de)(de)(de)瞬時(shi)利用。

　　木材制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性炭(tan)有羧基(ji)等表面官能團，800℃激活(huo)(huo)后消(xiao)失，提高吸(xi)(xi)附能力。EDS表明隨著(zhu)活(huo)(huo)化(hua)溫度(du)的(de)(de)(de)升高，活(huo)(huo)性炭(tan)的(de)(de)(de)升高而增加。分子吸(xi)(xi)附和穩定(ding)取向在15秒左右實(shi)現。染料(liao)在碳(tan)表面的(de)(de)(de)相互作用涉及(ji)顆粒和孔擴散(san)過程。在800℃ 木材制(zhi)(zhi)成的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性炭(tan)可有效用作從水溶(rong)液中去(qu)除酸藍的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附劑(ji)。