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)(wei)10℃和(he)45℃吸附(fu)研究從水(shui)(shui)溶液中吸附(fu)酸藍(lan)。探索廉價有(you)(you)效的(de)吸附(fu)劑去除(chu)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)顏(yan)色。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是從廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中去除(chu)污染(ran)物*常用的(de)吸附(fu)劑。特別是從廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中去除(chu)各種染(ran)料的(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)有(you)(you)效性(xing)(xing)(xing)使其(qi)(qi)成(cheng)為(wei)(wei)其(qi)(qi)他昂貴治療方(fang)案的(de)理想替(ti)代品(pin)。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)具(ju)有(you)(you)較大的(de)吸附(fu)能力，主要是由(you)于其(qi)(qi)結構(gou)特性(xing)(xing)(xing)（多孔結構(gou)），具(ju)有(you)(you)較大的(de)表(biao)面積和(he)化學性(xing)(xing)(xing)于改性(xing)(xing)(xing)以提高其(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能。

　　顏色(se)是可(ke)見污(wu)染(ran)(ran)。消費者可(ke)能(neng)無法接受水源的(de)輕(qing)微著色(se)，盡管它可(ke)能(neng)無毒(du)。這種污(wu)染(ran)(ran)的(de)根(gen)本(ben)原因是合(he)成染(ran)(ran)料的(de)使用(yong)迅速增(zeng)加。目(mu)前有1萬多種不(bu)同的(de)化(hua)(hua)學染(ran)(ran)料，估計世界染(ran)(ran)料和染(ran)(ran)料中間體(ti)的(de)生產量在(zai)7左右×10 8公(gong)斤。主要用(yong)于(yu)紡織、制革(ge)、制藥、食(shi)品包裝、紙(zhi)漿、紙(zhi)張(zhang)、油漆、電鍍等行業。污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)在(zai)染(ran)(ran)料制造和染(ran)(ran)料應(ying)用(yong)過(guo)程中著色(se)高度。酸或(huo)堿、鹽、溶解懸浮固體(ti)等有毒(du)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)也可(ke)存(cun)在(zai)于(yu)流(liu)出物(wu)(wu)中。河流(liu)或(huo)湖泊等接收水體(ti)的(de)顏色(se)可(ke)抑制光合(he)作用(yong)，其化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)可(ke)與金(jin)屬離(li)子反應(ying)，對(dui)魚類和其他水生生物(wu)(wu)形成有毒(du)物(wu)(wu)質。

　　功(gong)能組(zu)對活性炭吸附的影響

　　石墨與非(fei)(fei)晶(jing)態之間(jian)的中(zhong)間(jian)結(jie)構，即所謂的渦流(liu)結(jie)構或隨機層晶(jing)格結(jie)構。與石墨不同，碳材料(liao)微(wei)晶(jing)非(fei)(fei)常小(xiao)，邊(bian)緣有一(yi)(yi)些(xie)(xie)脂肪族(zu)側鏈。這些(xie)(xie)小(xiao)晶(jing)體(ti)可以通過(guo)它們的鏈接(jie)形(xing)成所謂的大分子(zi)(zi)，其中(zhong)碳被捕獲。酸(suan)性(xing)(xing)藍是(shi)(shi)陰離(li)子(zi)(zi)三苯甲烷染(ran)料(liao)，攜帶磺酸(suan)基團。在水(shui)(shui)溶液中(zhong)，它是(shi)(shi)離(li)子(zi)(zi)化的SO ananionic - 3基團。該染(ran)料(liao)離(li)子(zi)(zi)在原(yuan)料(liao)和(he)4000中(zhong)存在于庫侖斥力和(he)含氧量接(jie)近表(biao)面(mian)(mian)的官(guan)能(neng)團(羧基、堿等)℃脫氣活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)樣品。由于碳表(biao)面(mian)(mian)極性(xing)(xing)的降低和(he)一(yi)(yi)些(xie)(xie)酸(suan)氧表(biao)面(mian)(mian)官(guan)能(neng)度的分解(jie)，染(ran)料(liao)在800℃活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)上的吸附(fu)是(shi)(shi)高的。也(ye)可能(neng)是(shi)(shi)由于高溫下盲孔的開啟(qi)和(he)激(ji)活(huo)，導致吸附(fu)增加，導致表(biao)面(mian)(mian)積(ji)和(he)孔體(ti)積(ji)增加。800℃因(yin)此，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)樣品的非(fei)(fei)極性(xing)(xing)表(biao)面(mian)(mian)也(ye)是(shi)(shi)染(ran)料(liao)高吸附(fu)的原(yuan)因(yin)。原(yuan)料(liao)和(he)400℃活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)樣品中(zhong)染(ran)料(liao)的低吸附(fu)可能(neng)是(shi)(shi)由于極性(xing)(xing)官(guan)能(neng)團通過(guo)氫鍵(jian)強烈吸附(fu)水(shui)(shui)引起的。

　　對(dui)于(yu)固液吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過程，溶(rong)(rong)質(zhi)轉(zhuan)(zhuan)移的(de)(de)(de)特點通(tong)(tong)(tong)常是外(wai)部質(zhi)量傳(chuan)遞（邊界層擴(kuo)散(san)(san)）或(huo)(huo)顆(ke)(ke)粒(li)擴(kuo)散(san)(san)或(huo)(huo)兩者。三個連續步驟可(ke)以(yi)(yi)描述吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)動力學(xue)，即(ji)溶(rong)(rong)質(zhi)通(tong)(tong)(tong)過液膜(mo)從本體溶(rong)(rong)液輸送(song)到吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)外(wai)表面(mian)； 溶(rong)(rong)質(zhi)擴(kuo)散(san)(san)到吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)孔中(zhong)(zhong)，除了外(wai)部表面(mian)少(shao)量的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu); 以(yi)(yi)及顆(ke)(ke)粒(li)中(zhong)(zhong)溶(rong)(rong)質(zhi)在吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)孔隙和(he)毛細(xi)管(guan)空間表面(mian)擴(kuo)散(san)(san)和(he)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)移機制。第三步很快就被認為是可(ke)以(yi)(yi)忽(hu)略(lve)的(de)(de)(de)。總體吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)速率將由*慢的(de)(de)(de)步驟控制，這將是膜(mo)擴(kuo)散(san)(san)或(huo)(huo)孔擴(kuo)散(san)(san)。然而，控制步驟可(ke)能分布在顆(ke)(ke)粒(li)內(nei)外(wai)傳(chuan)輸機制之間。在這兩種(zhong)情況(kuang)下，外(wai)部擴(kuo)散(san)(san)涉及吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過程。染料在活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)顆(ke)(ke)粒(li)上的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)可(ke)以(yi)(yi)通(tong)(tong)(tong)過早(zao)期的(de)(de)(de)膜(mo)擴(kuo)散(san)(san)來控制，然后當活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)顆(ke)(ke)粒(li)裝載染料離子(zi)時，可(ke)以(yi)(yi)通(tong)(tong)(tong)過顆(ke)(ke)粒(li)內(nei)的(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)來控制吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過程。隨著吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)和(he)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)活(huo)(huo)(huo)化(hua)溫度的(de)(de)(de)升高而升高。這歸(gui)因于(yu)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)表面(mian)*容易獲得的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)位點的(de)(de)(de)瞬(shun)時利(li)用(yong)。

　　木材(cai)制備的活(huo)性炭(tan)有羧(suo)基等表(biao)面(mian)(mian)官能團，800℃激活(huo)后(hou)消(xiao)失，提高吸(xi)附(fu)(fu)能力。EDS表(biao)明隨著活(huo)化溫度的升高，活(huo)性炭(tan)的升高而(er)增加。分子吸(xi)附(fu)(fu)和穩定取向在(zai)(zai)15秒(miao)左右實現。染料在(zai)(zai)碳表(biao)面(mian)(mian)的相互(hu)作用(yong)涉及(ji)顆(ke)粒和孔擴散過程(cheng)。在(zai)(zai)800℃ 木材(cai)制成的活(huo)性炭(tan)可有效用(yong)作從水溶液(ye)中去除酸(suan)藍的吸(xi)附(fu)(fu)劑。