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℃吸附(fu)研(yan)究從水(shui)溶(rong)液(ye)中(zhong)吸附(fu)酸藍(lan)。探索廉(lian)價有(you)(you)效的(de)吸附(fu)劑去(qu)除(chu)廢(fei)水(shui)中(zhong)的(de)顏(yan)色(se)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)是從廢(fei)水(shui)中(zhong)去(qu)除(chu)污染物(wu)*常用的(de)吸附(fu)劑。特別(bie)是從廢(fei)水(shui)中(zhong)去(qu)除(chu)各種染料的(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)有(you)(you)效性(xing)(xing)(xing)(xing)使(shi)其成(cheng)為其他昂(ang)貴治療方(fang)案(an)的(de)理(li)想替代(dai)品。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)具有(you)(you)較大的(de)吸附(fu)能力，主(zhu)要(yao)是由于(yu)其結(jie)(jie)構特性(xing)(xing)(xing)(xing)（多孔結(jie)(jie)構），具有(you)(you)較大的(de)表(biao)面積和化(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)于(yu)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)以提高其性(xing)(xing)(xing)(xing)能。

　　顏色(se)是可(ke)(ke)見污(wu)染(ran)。消費者可(ke)(ke)能無法(fa)接(jie)(jie)受水源的(de)輕微著色(se)，盡(jin)管它可(ke)(ke)能無毒(du)(du)。這種(zhong)污(wu)染(ran)的(de)根本原因是合(he)成染(ran)料的(de)使用(yong)迅速增加。目前(qian)有(you)1萬(wan)多種(zhong)不同的(de)化(hua)學染(ran)料，估計(ji)世界染(ran)料和染(ran)料中(zhong)間體的(de)生(sheng)產量在(zai)7左(zuo)右×10 8公斤。主要用(yong)于紡(fang)織(zhi)、制革、制藥、食(shi)品包(bao)裝、紙(zhi)漿、紙(zhi)張、油(you)漆、電鍍等行業(ye)。污(wu)染(ran)物(wu)在(zai)染(ran)料制造和染(ran)料應用(yong)過程中(zhong)著色(se)高度。酸或(huo)堿、鹽、溶解懸(xuan)浮固體等有(you)毒(du)(du)化(hua)合(he)物(wu)也可(ke)(ke)存在(zai)于流(liu)出(chu)物(wu)中(zhong)。河流(liu)或(huo)湖(hu)泊(bo)等接(jie)(jie)收水體的(de)顏色(se)可(ke)(ke)抑(yi)制光(guang)合(he)作用(yong)，其化(hua)合(he)物(wu)可(ke)(ke)與金屬離(li)子反應，對魚類和其他(ta)水生(sheng)生(sheng)物(wu)形成有(you)毒(du)(du)物(wu)質。

　　功能組對活性炭(tan)吸附的影(ying)響

　　石墨與非晶(jing)(jing)(jing)態之(zhi)間的(de)(de)(de)中(zhong)間結構，即所謂(wei)的(de)(de)(de)渦流結構或隨機層晶(jing)(jing)(jing)格結構。與石墨不同，碳材料(liao)微(wei)晶(jing)(jing)(jing)非常小，邊(bian)緣(yuan)有一些(xie)脂肪族(zu)側鏈。這些(xie)小晶(jing)(jing)(jing)體(ti)可以通過(guo)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)鏈接(jie)形(xing)成所謂(wei)的(de)(de)(de)大(da)分(fen)子(zi)(zi)，其(qi)中(zhong)碳被捕獲。酸性藍是陰離子(zi)(zi)三苯甲烷染料(liao)，攜(xie)帶磺酸基(ji)(ji)團(tuan)。在水溶液中(zhong)，它(ta)是離子(zi)(zi)化的(de)(de)(de)SO ananionic - 3基(ji)(ji)團(tuan)。該染料(liao)離子(zi)(zi)在原(yuan)料(liao)和(he)4000中(zhong)存在于(yu)庫(ku)侖斥(chi)力和(he)含氧量接(jie)近表(biao)(biao)(biao)面的(de)(de)(de)官(guan)能(neng)(neng)團(tuan)(羧基(ji)(ji)、堿(jian)等)℃脫氣活(huo)(huo)性炭(tan)樣(yang)品。由(you)于(yu)碳表(biao)(biao)(biao)面極(ji)性的(de)(de)(de)降低和(he)一些(xie)酸氧表(biao)(biao)(biao)面官(guan)能(neng)(neng)度的(de)(de)(de)分(fen)解，染料(liao)在800℃活(huo)(huo)性炭(tan)上的(de)(de)(de)吸附(fu)是高的(de)(de)(de)。也可能(neng)(neng)是由(you)于(yu)高溫下盲孔的(de)(de)(de)開啟(qi)和(he)激活(huo)(huo)，導致吸附(fu)增加，導致表(biao)(biao)(biao)面積(ji)和(he)孔體(ti)積(ji)增加。800℃因此，活(huo)(huo)性炭(tan)樣(yang)品的(de)(de)(de)非極(ji)性表(biao)(biao)(biao)面也是染料(liao)高吸附(fu)的(de)(de)(de)原(yuan)因。原(yuan)料(liao)和(he)400℃活(huo)(huo)性炭(tan)樣(yang)品中(zhong)染料(liao)的(de)(de)(de)低吸附(fu)可能(neng)(neng)是由(you)于(yu)極(ji)性官(guan)能(neng)(neng)團(tuan)通過(guo)氫鍵強烈吸附(fu)水引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)。

　　對于固液吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程，溶(rong)(rong)質(zhi)轉移的(de)(de)特點通(tong)常是外部質(zhi)量傳(chuan)遞(di)（邊界層擴散(san)）或顆(ke)粒(li)擴散(san)或兩(liang)者(zhe)。三(san)個連續步驟可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)描述吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)動力(li)學，即溶(rong)(rong)質(zhi)通(tong)過液膜(mo)(mo)從本體溶(rong)(rong)液輸送到吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)外表(biao)面(mian)； 溶(rong)(rong)質(zhi)擴散(san)到吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)孔中(zhong)，除了(le)外部表(biao)面(mian)少量的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu); 以(yi)(yi)(yi)及顆(ke)粒(li)中(zhong)溶(rong)(rong)質(zhi)在吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)孔隙和(he)(he)毛細管(guan)空間(jian)(jian)表(biao)面(mian)擴散(san)和(he)(he)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)轉移機制。第三(san)步很快就被認(ren)為是可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)忽略的(de)(de)。總體吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)速(su)率將由(you)*慢的(de)(de)步驟控(kong)(kong)制，這(zhe)將是膜(mo)(mo)擴散(san)或孔擴散(san)。然而，控(kong)(kong)制步驟可(ke)(ke)(ke)(ke)能分布(bu)在顆(ke)粒(li)內(nei)外傳(chuan)輸機制之間(jian)(jian)。在這(zhe)兩(liang)種情況下，外部擴散(san)涉及吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程。染料在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)顆(ke)粒(li)上的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)通(tong)過早期(qi)的(de)(de)膜(mo)(mo)擴散(san)來(lai)控(kong)(kong)制，然后當活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)顆(ke)粒(li)裝載染料離子(zi)時(shi)，可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)通(tong)過顆(ke)粒(li)內(nei)的(de)(de)擴散(san)來(lai)控(kong)(kong)制吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程。隨(sui)著吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)和(he)(he)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)活(huo)(huo)化溫(wen)度的(de)(de)升高而升高。這(zhe)歸因于活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)*容(rong)易(yi)獲得的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)位點的(de)(de)瞬時(shi)利用。

　　木材制備的(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭(tan)有羧(suo)基等表(biao)面(mian)官能(neng)團，800℃激活后消(xiao)失(shi)，提(ti)高(gao)吸附(fu)(fu)能(neng)力(li)。EDS表(biao)明(ming)隨著活化溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)升高(gao)，活性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)升高(gao)而增加(jia)。分子吸附(fu)(fu)和穩定取向在15秒左右實現(xian)。染料在碳表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)相互作用涉及顆粒和孔擴(kuo)散(san)過程。在800℃ 木材制成的(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭(tan)可有效用作從(cong)水溶液(ye)中去除酸藍的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)劑。