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℃吸附(fu)(fu)(fu)研究從(cong)水(shui)溶(rong)液中(zhong)吸附(fu)(fu)(fu)酸藍(lan)。探索廉價(jia)有(you)效的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)劑去(qu)除廢水(shui)中(zhong)的(de)(de)顏色。活性炭是從(cong)廢水(shui)中(zhong)去(qu)除污染(ran)物*常用的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)劑。特別是從(cong)廢水(shui)中(zhong)去(qu)除各種染(ran)料的(de)(de)活性炭的(de)(de)有(you)效性使其(qi)(qi)成為(wei)其(qi)(qi)他昂(ang)貴治(zhi)療方案(an)的(de)(de)理想(xiang)替(ti)代品。活性炭具(ju)(ju)有(you)較大的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)能力，主(zhu)要是由于(yu)其(qi)(qi)結構特性（多孔(kong)結構），具(ju)(ju)有(you)較大的(de)(de)表面積(ji)和化學性于(yu)改性以提(ti)高(gao)其(qi)(qi)性能。

　　顏(yan)色(se)是(shi)可(ke)見污(wu)染(ran)。消費者可(ke)能無(wu)法接受水源的(de)輕(qing)微著(zhu)色(se)，盡管(guan)它可(ke)能無(wu)毒。這(zhe)種(zhong)(zhong)污(wu)染(ran)的(de)根本原因是(shi)合成染(ran)料(liao)的(de)使(shi)用(yong)迅速增加。目前(qian)有1萬多種(zhong)(zhong)不同的(de)化(hua)學染(ran)料(liao)，估計世界染(ran)料(liao)和染(ran)料(liao)中間體的(de)生(sheng)產(chan)量在(zai)(zai)7左右×10 8公斤。主要用(yong)于紡織、制(zhi)革、制(zhi)藥(yao)、食品包裝、紙漿、紙張、油漆、電鍍(du)等(deng)行業(ye)。污(wu)染(ran)物(wu)在(zai)(zai)染(ran)料(liao)制(zhi)造和染(ran)料(liao)應用(yong)過(guo)程中著(zhu)色(se)高度。酸(suan)或堿、鹽、溶解懸浮固體等(deng)有毒化(hua)合物(wu)也可(ke)存在(zai)(zai)于流出(chu)物(wu)中。河流或湖泊等(deng)接收(shou)水體的(de)顏(yan)色(se)可(ke)抑制(zhi)光(guang)合作用(yong)，其(qi)化(hua)合物(wu)可(ke)與金屬離(li)子反應，對魚類和其(qi)他水生(sheng)生(sheng)物(wu)形成有毒物(wu)質。

　　功能(neng)組對活(huo)性炭吸附的影響(xiang)

　　石墨與(yu)非(fei)晶態之(zhi)間(jian)的中間(jian)結(jie)(jie)構(gou)(gou)，即所謂(wei)的渦流結(jie)(jie)構(gou)(gou)或隨(sui)機層晶格結(jie)(jie)構(gou)(gou)。與(yu)石墨不(bu)同，碳材料(liao)微(wei)晶非(fei)常(chang)小，邊緣(yuan)有(you)一(yi)些脂肪族側鏈。這些小晶體可(ke)以(yi)通(tong)過它們的鏈接形(xing)成(cheng)所謂(wei)的大(da)分子(zi)(zi)，其中碳被(bei)捕獲。酸(suan)性藍是(shi)陰(yin)離子(zi)(zi)三苯甲烷染(ran)料(liao)，攜帶(dai)磺酸(suan)基團。在(zai)水溶(rong)液中，它是(shi)離子(zi)(zi)化的SO ananionic - 3基團。該染(ran)料(liao)離子(zi)(zi)在(zai)原料(liao)和(he)4000中存在(zai)于(yu)庫侖斥力和(he)含氧(yang)量(liang)接近表面(mian)(mian)的官(guan)能(neng)(neng)團(羧基、堿等)℃脫氣(qi)活性炭(tan)(tan)樣品。由于(yu)碳表面(mian)(mian)極(ji)性的降低和(he)一(yi)些酸(suan)氧(yang)表面(mian)(mian)官(guan)能(neng)(neng)度的分解，染(ran)料(liao)在(zai)800℃活性炭(tan)(tan)上的吸(xi)附是(shi)高的。也(ye)可(ke)能(neng)(neng)是(shi)由于(yu)高溫下盲(mang)孔的開啟和(he)激活，導(dao)致吸(xi)附增(zeng)加(jia)，導(dao)致表面(mian)(mian)積和(he)孔體積增(zeng)加(jia)。800℃因此，活性炭(tan)(tan)樣品的非(fei)極(ji)性表面(mian)(mian)也(ye)是(shi)染(ran)料(liao)高吸(xi)附的原因。原料(liao)和(he)400℃活性炭(tan)(tan)樣品中染(ran)料(liao)的低吸(xi)附可(ke)能(neng)(neng)是(shi)由于(yu)極(ji)性官(guan)能(neng)(neng)團通(tong)過氫鍵強烈吸(xi)附水引(yin)起的。

　　對于(yu)固液(ye)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程，溶(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)轉移的(de)(de)特點(dian)通(tong)(tong)常是(shi)(shi)外(wai)(wai)部質(zhi)(zhi)(zhi)量傳(chuan)遞（邊界層(ceng)擴(kuo)散(san)）或顆(ke)(ke)粒擴(kuo)散(san)或兩者。三個連續步(bu)驟(zou)可(ke)以(yi)(yi)描(miao)述吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)動力學(xue)，即溶(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)通(tong)(tong)過液(ye)膜(mo)(mo)從(cong)本體溶(rong)(rong)液(ye)輸送(song)到吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑外(wai)(wai)表(biao)(biao)面； 溶(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)擴(kuo)散(san)到吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)孔(kong)中，除了外(wai)(wai)部表(biao)(biao)面少量的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu); 以(yi)(yi)及(ji)顆(ke)(ke)粒中溶(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑孔(kong)隙和毛(mao)細管空(kong)間表(biao)(biao)面擴(kuo)散(san)和吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)轉移機制。第(di)三步(bu)很快就(jiu)被認為是(shi)(shi)可(ke)以(yi)(yi)忽略(lve)的(de)(de)。總體吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)速率(lv)將由*慢(man)的(de)(de)步(bu)驟(zou)控(kong)制，這將是(shi)(shi)膜(mo)(mo)擴(kuo)散(san)或孔(kong)擴(kuo)散(san)。然而，控(kong)制步(bu)驟(zou)可(ke)能分(fen)布在(zai)(zai)顆(ke)(ke)粒內外(wai)(wai)傳(chuan)輸機制之間。在(zai)(zai)這兩種情況下，外(wai)(wai)部擴(kuo)散(san)涉及(ji)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程。染料在(zai)(zai)活(huo)(huo)性炭顆(ke)(ke)粒上(shang)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)可(ke)以(yi)(yi)通(tong)(tong)過早期的(de)(de)膜(mo)(mo)擴(kuo)散(san)來(lai)(lai)控(kong)制，然后當活(huo)(huo)性炭顆(ke)(ke)粒裝載染料離子時，可(ke)以(yi)(yi)通(tong)(tong)過顆(ke)(ke)粒內的(de)(de)擴(kuo)散(san)來(lai)(lai)控(kong)制吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程。隨著吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)和活(huo)(huo)性炭活(huo)(huo)化溫度的(de)(de)升(sheng)高而升(sheng)高。這歸(gui)因于(yu)活(huo)(huo)性炭表(biao)(biao)面*容易獲得的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)位點(dian)的(de)(de)瞬(shun)時利用。

　　木(mu)材(cai)制備的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)有羧基(ji)等表面(mian)(mian)官能團，800℃激活(huo)后消失，提高吸(xi)附能力(li)。EDS表明隨著活(huo)化(hua)溫度的(de)升(sheng)(sheng)高，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)升(sheng)(sheng)高而(er)增加。分子吸(xi)附和(he)穩定取向(xiang)在15秒左右實現。染料在碳表面(mian)(mian)的(de)相互作用涉(she)及顆粒和(he)孔(kong)擴散過程(cheng)。在800℃ 木(mu)材(cai)制成的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)可有效用作從水溶液中去除(chu)酸藍的(de)吸(xi)附劑。