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(he)45℃吸附(fu)(fu)(fu)研究從水(shui)溶液中(zhong)吸附(fu)(fu)(fu)酸藍。探索廉(lian)價(jia)有效的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)劑(ji)去除(chu)廢水(shui)中(zhong)的(de)(de)顏色。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是(shi)從廢水(shui)中(zhong)去除(chu)污染(ran)物(wu)*常用的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)劑(ji)。特別是(shi)從廢水(shui)中(zhong)去除(chu)各種染(ran)料(liao)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)有效性(xing)(xing)(xing)使其(qi)成為(wei)其(qi)他昂貴治療方案的(de)(de)理想替代(dai)品。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)具(ju)有較大的(de)(de)吸附(fu)(fu)(fu)能力，主(zhu)要是(shi)由于其(qi)結構特性(xing)(xing)(xing)（多孔結構），具(ju)有較大的(de)(de)表面(mian)積(ji)和(he)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)于改性(xing)(xing)(xing)以提高其(qi)性(xing)(xing)(xing)能。

　　顏色(se)(se)是可見污染(ran)(ran)。消費者可能無法接受水(shui)源的(de)(de)輕微(wei)著色(se)(se)，盡管它(ta)可能無毒(du)。這種污染(ran)(ran)的(de)(de)根本原因(yin)是合(he)成染(ran)(ran)料的(de)(de)使用(yong)迅速(su)增加。目前有1萬多種不同的(de)(de)化(hua)學染(ran)(ran)料，估計世界染(ran)(ran)料和(he)染(ran)(ran)料中間體(ti)的(de)(de)生產量(liang)在7左右×10 8公斤(jin)。主要(yao)用(yong)于紡織、制(zhi)革、制(zhi)藥(yao)、食品包裝、紙漿、紙張(zhang)、油漆、電鍍等行業。污染(ran)(ran)物(wu)在染(ran)(ran)料制(zhi)造和(he)染(ran)(ran)料應用(yong)過(guo)程中著色(se)(se)高度(du)。酸或堿(jian)、鹽(yan)、溶(rong)解懸浮固體(ti)等有毒(du)化(hua)合(he)物(wu)也可存(cun)在于流(liu)出物(wu)中。河(he)流(liu)或湖泊等接收(shou)水(shui)體(ti)的(de)(de)顏色(se)(se)可抑制(zhi)光合(he)作用(yong)，其(qi)化(hua)合(he)物(wu)可與金屬離(li)子反應，對(dui)魚類(lei)和(he)其(qi)他(ta)水(shui)生生物(wu)形成有毒(du)物(wu)質。

　　功能組(zu)對活性炭吸(xi)附的(de)影響

　　石墨與非晶(jing)(jing)(jing)態之間的(de)(de)(de)(de)中間結構，即所謂的(de)(de)(de)(de)渦流(liu)結構或隨機層(ceng)晶(jing)(jing)(jing)格結構。與石墨不同，碳材料(liao)微晶(jing)(jing)(jing)非常小(xiao)，邊緣(yuan)有一些(xie)脂肪族(zu)側鏈。這些(xie)小(xiao)晶(jing)(jing)(jing)體可以通(tong)過它(ta)們的(de)(de)(de)(de)鏈接形成(cheng)所謂的(de)(de)(de)(de)大分子，其中碳被捕獲。酸性藍是(shi)(shi)(shi)(shi)陰離子三苯甲烷染(ran)料(liao)，攜帶磺酸基(ji)(ji)團(tuan)(tuan)。在(zai)水溶(rong)液中，它(ta)是(shi)(shi)(shi)(shi)離子化的(de)(de)(de)(de)SO ananionic - 3基(ji)(ji)團(tuan)(tuan)。該染(ran)料(liao)離子在(zai)原(yuan)料(liao)和(he)4000中存在(zai)于(yu)庫侖斥力和(he)含氧量接近表面(mian)的(de)(de)(de)(de)官(guan)能(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(羧(suo)基(ji)(ji)、堿等)℃脫(tuo)氣活(huo)性炭(tan)樣品(pin)(pin)。由于(yu)碳表面(mian)極性的(de)(de)(de)(de)降低和(he)一些(xie)酸氧表面(mian)官(guan)能(neng)(neng)度的(de)(de)(de)(de)分解，染(ran)料(liao)在(zai)800℃活(huo)性炭(tan)上的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)是(shi)(shi)(shi)(shi)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。也(ye)(ye)可能(neng)(neng)是(shi)(shi)(shi)(shi)由于(yu)高(gao)溫(wen)下(xia)盲孔(kong)的(de)(de)(de)(de)開啟(qi)和(he)激活(huo)，導致吸附(fu)增(zeng)加，導致表面(mian)積(ji)和(he)孔(kong)體積(ji)增(zeng)加。800℃因(yin)此，活(huo)性炭(tan)樣品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)非極性表面(mian)也(ye)(ye)是(shi)(shi)(shi)(shi)染(ran)料(liao)高(gao)吸附(fu)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)。原(yuan)料(liao)和(he)400℃活(huo)性炭(tan)樣品(pin)(pin)中染(ran)料(liao)的(de)(de)(de)(de)低吸附(fu)可能(neng)(neng)是(shi)(shi)(shi)(shi)由于(yu)極性官(guan)能(neng)(neng)團(tuan)(tuan)通(tong)過氫鍵強烈吸附(fu)水引起的(de)(de)(de)(de)。

　　對于固液(ye)(ye)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過(guo)程，溶質轉(zhuan)移的(de)(de)(de)特(te)點通(tong)常是(shi)外(wai)部質量傳遞（邊界層擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)）或顆(ke)粒(li)(li)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)或兩(liang)者(zhe)。三個連續步(bu)(bu)驟可以描述吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)動力(li)學，即(ji)溶質通(tong)過(guo)液(ye)(ye)膜從本體溶液(ye)(ye)輸(shu)送到吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)外(wai)表面； 溶質擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)到吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)孔中(zhong)，除了外(wai)部表面少量的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu); 以及顆(ke)粒(li)(li)中(zhong)溶質在(zai)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)孔隙(xi)和(he)(he)毛細管空(kong)間(jian)表面擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)和(he)(he)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)轉(zhuan)移機(ji)制(zhi)。第三步(bu)(bu)很快就被認為是(shi)可以忽略的(de)(de)(de)。總體吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)速(su)率將(jiang)由*慢的(de)(de)(de)步(bu)(bu)驟控(kong)制(zhi)，這(zhe)將(jiang)是(shi)膜擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)或孔擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)。然而(er)，控(kong)制(zhi)步(bu)(bu)驟可能分布(bu)在(zai)顆(ke)粒(li)(li)內(nei)外(wai)傳輸(shu)機(ji)制(zhi)之間(jian)。在(zai)這(zhe)兩(liang)種情況下，外(wai)部擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)涉及吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過(guo)程。染料在(zai)活性炭(tan)(tan)顆(ke)粒(li)(li)上的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)可以通(tong)過(guo)早(zao)期的(de)(de)(de)膜擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)來控(kong)制(zhi)，然后當(dang)活性炭(tan)(tan)顆(ke)粒(li)(li)裝載染料離(li)子時(shi)，可以通(tong)過(guo)顆(ke)粒(li)(li)內(nei)的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)來控(kong)制(zhi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過(guo)程。隨著吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)和(he)(he)活性炭(tan)(tan)活化溫度的(de)(de)(de)升(sheng)高而(er)升(sheng)高。這(zhe)歸(gui)因(yin)于活性炭(tan)(tan)表面*容易獲得的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)位點的(de)(de)(de)瞬時(shi)利用。

　　木材制備的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭有羧基等表面官能(neng)團，800℃激活(huo)后消失，提(ti)高吸附(fu)能(neng)力。EDS表明隨著活(huo)化溫(wen)度的(de)(de)(de)升(sheng)高，活(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)升(sheng)高而增加。分子吸附(fu)和穩定取向(xiang)在(zai)(zai)15秒左右實現。染料在(zai)(zai)碳表面的(de)(de)(de)相互作用(yong)涉及顆粒(li)和孔擴散過(guo)程。在(zai)(zai)800℃ 木材制成的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭可有效用(yong)作從水溶(rong)液中(zhong)去(qu)除酸藍的(de)(de)(de)吸附(fu)劑(ji)。