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45℃吸(xi)附(fu)研究(jiu)從(cong)(cong)水(shui)溶液中吸(xi)附(fu)酸藍。探索廉價有(you)效的(de)吸(xi)附(fu)劑去除(chu)(chu)廢(fei)水(shui)中的(de)顏色。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)是從(cong)(cong)廢(fei)水(shui)中去除(chu)(chu)污染物*常用的(de)吸(xi)附(fu)劑。特別是從(cong)(cong)廢(fei)水(shui)中去除(chu)(chu)各種染料的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)有(you)效性(xing)(xing)使(shi)其(qi)成(cheng)為其(qi)他昂(ang)貴治療方案(an)的(de)理想替代品。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)具(ju)有(you)較大的(de)吸(xi)附(fu)能力，主要(yao)是由于(yu)其(qi)結(jie)構特性(xing)(xing)（多孔(kong)結(jie)構），具(ju)有(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(qi)性(xing)(xing)能。

　　顏色(se)(se)是可(ke)見污染(ran)(ran)(ran)。消費者可(ke)能無(wu)法接受水(shui)源的(de)(de)輕(qing)微著(zhu)色(se)(se)，盡管它可(ke)能無(wu)毒(du)。這(zhe)種(zhong)污染(ran)(ran)(ran)的(de)(de)根本(ben)原(yuan)因是合(he)(he)(he)成染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)的(de)(de)使(shi)用(yong)迅速(su)增加。目(mu)前有(you)(you)1萬多(duo)種(zhong)不同(tong)的(de)(de)化(hua)學染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)，估計世界(jie)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)和染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)中(zhong)間體的(de)(de)生產量在(zai)7左右×10 8公斤。主要(yao)用(yong)于紡織、制(zhi)革、制(zhi)藥、食品包裝、紙漿(jiang)、紙張、油漆(qi)、電鍍等行業。污染(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)在(zai)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)制(zhi)造和染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)應(ying)用(yong)過(guo)程中(zhong)著(zhu)色(se)(se)高(gao)度。酸或堿、鹽、溶解(jie)懸浮固體等有(you)(you)毒(du)化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)也可(ke)存在(zai)于流(liu)出物(wu)(wu)(wu)中(zhong)。河流(liu)或湖(hu)泊等接收水(shui)體的(de)(de)顏色(se)(se)可(ke)抑制(zhi)光合(he)(he)(he)作用(yong)，其化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)可(ke)與金屬(shu)離子反應(ying)，對(dui)魚類和其他(ta)水(shui)生生物(wu)(wu)(wu)形成有(you)(you)毒(du)物(wu)(wu)(wu)質。

　　功能組(zu)對(dui)活性炭吸附的影響

　　石墨與非(fei)晶(jing)態之間的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間結構(gou)，即所(suo)謂(wei)的(de)(de)(de)渦流(liu)結構(gou)或隨機層晶(jing)格結構(gou)。與石墨不同，碳(tan)材料(liao)(liao)微晶(jing)非(fei)常小，邊緣有一(yi)些(xie)脂肪族(zu)側鏈。這些(xie)小晶(jing)體可以通過它們的(de)(de)(de)鏈接形成所(suo)謂(wei)的(de)(de)(de)大分(fen)子(zi)(zi)(zi)，其(qi)中(zhong)(zhong)碳(tan)被捕獲。酸(suan)性藍是(shi)陰離(li)子(zi)(zi)(zi)三苯甲烷染料(liao)(liao)，攜(xie)帶磺酸(suan)基團(tuan)。在水溶液中(zhong)(zhong)，它是(shi)離(li)子(zi)(zi)(zi)化的(de)(de)(de)SO ananionic - 3基團(tuan)。該染料(liao)(liao)離(li)子(zi)(zi)(zi)在原(yuan)料(liao)(liao)和(he)4000中(zhong)(zhong)存在于(yu)(yu)庫侖(lun)斥(chi)力和(he)含(han)氧(yang)量接近表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)官能(neng)團(tuan)(羧(suo)基、堿等(deng))℃脫氣活(huo)性炭(tan)樣品。由于(yu)(yu)碳(tan)表(biao)(biao)面極(ji)性的(de)(de)(de)降(jiang)低和(he)一(yi)些(xie)酸(suan)氧(yang)表(biao)(biao)面官能(neng)度的(de)(de)(de)分(fen)解，染料(liao)(liao)在800℃活(huo)性炭(tan)上的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)是(shi)高的(de)(de)(de)。也(ye)可能(neng)是(shi)由于(yu)(yu)高溫下盲孔(kong)的(de)(de)(de)開(kai)啟和(he)激(ji)活(huo)，導致吸(xi)(xi)附(fu)(fu)增(zeng)加，導致表(biao)(biao)面積和(he)孔(kong)體積增(zeng)加。800℃因此，活(huo)性炭(tan)樣品的(de)(de)(de)非(fei)極(ji)性表(biao)(biao)面也(ye)是(shi)染料(liao)(liao)高吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)原(yuan)因。原(yuan)料(liao)(liao)和(he)400℃活(huo)性炭(tan)樣品中(zhong)(zhong)染料(liao)(liao)的(de)(de)(de)低吸(xi)(xi)附(fu)(fu)可能(neng)是(shi)由于(yu)(yu)極(ji)性官能(neng)團(tuan)通過氫(qing)鍵強烈吸(xi)(xi)附(fu)(fu)水引(yin)起的(de)(de)(de)。

　　對于(yu)固液吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)(guo)程(cheng)，溶質轉(zhuan)移(yi)的(de)(de)(de)特(te)點通(tong)常是外(wai)部質量傳遞(di)（邊界(jie)層擴(kuo)(kuo)散(san)(san)）或(huo)顆(ke)(ke)粒(li)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)或(huo)兩(liang)者。三個(ge)連續步驟可(ke)以(yi)(yi)描述(shu)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)動力(li)學，即溶質通(tong)過(guo)(guo)液膜(mo)從本體溶液輸送到吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑外(wai)表(biao)面(mian)； 溶質擴(kuo)(kuo)散(san)(san)到吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑的(de)(de)(de)孔(kong)中，除了外(wai)部表(biao)面(mian)少(shao)量的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu); 以(yi)(yi)及(ji)顆(ke)(ke)粒(li)中溶質在(zai)(zai)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑孔(kong)隙(xi)和毛細管空間表(biao)面(mian)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)和吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)轉(zhuan)移(yi)機制。第三步很(hen)快就被(bei)認(ren)為是可(ke)以(yi)(yi)忽略的(de)(de)(de)。總(zong)體吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)速率(lv)將(jiang)由*慢的(de)(de)(de)步驟控(kong)制，這(zhe)將(jiang)是膜(mo)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)或(huo)孔(kong)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)。然(ran)而，控(kong)制步驟可(ke)能分(fen)布(bu)在(zai)(zai)顆(ke)(ke)粒(li)內(nei)外(wai)傳輸機制之間。在(zai)(zai)這(zhe)兩(liang)種情況下，外(wai)部擴(kuo)(kuo)散(san)(san)涉及(ji)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)(guo)程(cheng)。染料在(zai)(zai)活性(xing)(xing)炭(tan)顆(ke)(ke)粒(li)上(shang)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)可(ke)以(yi)(yi)通(tong)過(guo)(guo)早期(qi)的(de)(de)(de)膜(mo)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)來(lai)控(kong)制，然(ran)后(hou)當活性(xing)(xing)炭(tan)顆(ke)(ke)粒(li)裝載染料離子(zi)時，可(ke)以(yi)(yi)通(tong)過(guo)(guo)顆(ke)(ke)粒(li)內(nei)的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)來(lai)控(kong)制吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)(guo)程(cheng)。隨著吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)和活性(xing)(xing)炭(tan)活化溫度的(de)(de)(de)升高(gao)而升高(gao)。這(zhe)歸因于(yu)活性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)*容易獲得的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)位點的(de)(de)(de)瞬時利用(yong)。

　　木(mu)材(cai)制(zhi)備的(de)(de)活(huo)性炭(tan)有羧基等(deng)表(biao)面(mian)官能團，800℃激活(huo)后消失，提(ti)高(gao)(gao)(gao)吸(xi)附(fu)能力。EDS表(biao)明隨著活(huo)化溫度的(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)，活(huo)性炭(tan)的(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)而(er)增(zeng)加。分子吸(xi)附(fu)和穩(wen)定取(qu)向在15秒左(zuo)右實現。染料在碳表(biao)面(mian)的(de)(de)相互作用涉及(ji)顆粒和孔(kong)擴散過程。在800℃ 木(mu)材(cai)制(zhi)成的(de)(de)活(huo)性炭(tan)可有效(xiao)用作從水溶液中去除酸藍的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑。