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(xi)附(fu)研究(jiu)從水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液中(zhong)吸(xi)附(fu)酸藍(lan)。探索廉價有效的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑去除廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)顏色。活性(xing)炭(tan)是從廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)去除污染物(wu)*常用的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑。特別(bie)是從廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)去除各種染料(liao)的(de)(de)活性(xing)炭(tan)的(de)(de)有效性(xing)使其(qi)成為(wei)其(qi)他昂貴治療方案的(de)(de)理想替代品。活性(xing)炭(tan)具有較大的(de)(de)吸(xi)附(fu)能力，主要(yao)是由于(yu)其(qi)結構(gou)特性(xing)（多孔結構(gou)），具有較大的(de)(de)表面積(ji)和化學性(xing)于(yu)改(gai)性(xing)以提高其(qi)性(xing)能。

　　顏(yan)色是可(ke)見污染(ran)。消費者可(ke)能無法接受水(shui)(shui)源的(de)輕微著(zhu)(zhu)色，盡管(guan)它(ta)可(ke)能無毒(du)。這種(zhong)污染(ran)的(de)根(gen)本原因是合成染(ran)料的(de)使(shi)用迅速增加。目前有1萬多種(zhong)不同的(de)化(hua)學染(ran)料，估(gu)計世界染(ran)料和(he)染(ran)料中(zhong)(zhong)間體的(de)生產量在(zai)7左右(you)×10 8公斤。主要用于紡(fang)織、制革、制藥、食品包裝、紙(zhi)漿、紙(zhi)張、油漆、電鍍(du)等(deng)行業。污染(ran)物(wu)在(zai)染(ran)料制造和(he)染(ran)料應用過程(cheng)中(zhong)(zhong)著(zhu)(zhu)色高(gao)度。酸或(huo)堿、鹽、溶解懸浮固體等(deng)有毒(du)化(hua)合物(wu)也可(ke)存在(zai)于流(liu)出物(wu)中(zhong)(zhong)。河流(liu)或(huo)湖泊等(deng)接收水(shui)(shui)體的(de)顏(yan)色可(ke)抑制光合作用，其(qi)化(hua)合物(wu)可(ke)與金屬離子反應，對魚(yu)類(lei)和(he)其(qi)他水(shui)(shui)生生物(wu)形成有毒(du)物(wu)質。

　　功能組對活(huo)性炭吸附的(de)影響

　　石墨與(yu)(yu)非(fei)(fei)晶態之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中間(jian)結構，即所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)渦(wo)流結構或隨(sui)機層晶格結構。與(yu)(yu)石墨不(bu)同，碳(tan)(tan)材料(liao)微晶非(fei)(fei)常小(xiao)，邊緣有(you)一(yi)(yi)些脂(zhi)肪族側鏈(lian)。這些小(xiao)晶體(ti)可以通過(guo)它們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鏈(lian)接形成所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大分(fen)(fen)子(zi)，其中碳(tan)(tan)被捕獲(huo)。酸性(xing)(xing)(xing)藍是(shi)陰離子(zi)三(san)苯(ben)甲烷染(ran)料(liao)，攜(xie)帶磺酸基(ji)團(tuan)。在(zai)(zai)水溶(rong)液中，它是(shi)離子(zi)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)SO ananionic - 3基(ji)團(tuan)。該染(ran)料(liao)離子(zi)在(zai)(zai)原料(liao)和(he)4000中存(cun)在(zai)(zai)于庫侖斥力和(he)含(han)氧量接近表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)官(guan)能(neng)團(tuan)(羧基(ji)、堿(jian)等(deng))℃脫氣活性(xing)(xing)(xing)炭樣(yang)品。由于碳(tan)(tan)表面(mian)(mian)極性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降低和(he)一(yi)(yi)些酸氧表面(mian)(mian)官(guan)能(neng)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)解，染(ran)料(liao)在(zai)(zai)800℃活性(xing)(xing)(xing)炭上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附是(shi)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。也(ye)(ye)可能(neng)是(shi)由于高(gao)溫下盲孔(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)啟和(he)激活，導致吸(xi)附增加(jia)(jia)，導致表面(mian)(mian)積和(he)孔(kong)體(ti)積增加(jia)(jia)。800℃因(yin)此，活性(xing)(xing)(xing)炭樣(yang)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)極性(xing)(xing)(xing)表面(mian)(mian)也(ye)(ye)是(shi)染(ran)料(liao)高(gao)吸(xi)附的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)。原料(liao)和(he)400℃活性(xing)(xing)(xing)炭樣(yang)品中染(ran)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低吸(xi)附可能(neng)是(shi)由于極性(xing)(xing)(xing)官(guan)能(neng)團(tuan)通過(guo)氫鍵強烈(lie)吸(xi)附水引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

　　對于固(gu)液吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)(guo)(guo)程，溶質轉移的(de)(de)特點通(tong)(tong)常是外(wai)部(bu)質量傳遞(di)（邊界(jie)層擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)）或(huo)顆粒(li)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)或(huo)兩者。三個連續步驟(zou)(zou)可(ke)以(yi)描述吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)動力學，即溶質通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)液膜從(cong)本體溶液輸(shu)送到吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)外(wai)表(biao)面(mian)； 溶質擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)到吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)孔(kong)(kong)中(zhong)，除了外(wai)部(bu)表(biao)面(mian)少量的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu); 以(yi)及顆粒(li)中(zhong)溶質在吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)孔(kong)(kong)隙和(he)毛細管空(kong)間表(biao)面(mian)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)和(he)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)轉移機制(zhi)(zhi)。第三步很快就(jiu)被(bei)認(ren)為(wei)是可(ke)以(yi)忽略的(de)(de)。總(zong)體吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)速率將由*慢的(de)(de)步驟(zou)(zou)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，這將是膜擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)或(huo)孔(kong)(kong)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)。然(ran)而(er)，控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)步驟(zou)(zou)可(ke)能分布在顆粒(li)內外(wai)傳輸(shu)機制(zhi)(zhi)之間。在這兩種情況下，外(wai)部(bu)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)涉(she)及吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)(guo)(guo)程。染料在活性炭(tan)(tan)顆粒(li)上的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)可(ke)以(yi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)早(zao)期(qi)的(de)(de)膜擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)來(lai)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，然(ran)后(hou)當活性炭(tan)(tan)顆粒(li)裝載(zai)染料離(li)子時，可(ke)以(yi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)顆粒(li)內的(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)來(lai)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)(guo)(guo)程。隨著吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)和(he)活性炭(tan)(tan)活化(hua)溫度的(de)(de)升(sheng)高而(er)升(sheng)高。這歸(gui)因于活性炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)*容易獲得的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)位(wei)點的(de)(de)瞬(shun)時利(li)用。

　　木材制(zhi)備的(de)(de)活性(xing)炭(tan)(tan)有羧基等(deng)表面(mian)官(guan)能團，800℃激活后消(xiao)失，提高(gao)吸(xi)附(fu)能力。EDS表明隨著活化溫度的(de)(de)升高(gao)，活性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)升高(gao)而增加。分子吸(xi)附(fu)和(he)穩(wen)定取向在15秒左(zuo)右實現(xian)。染(ran)料在碳表面(mian)的(de)(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)涉及顆粒和(he)孔擴散過程。在800℃ 木材制(zhi)成(cheng)的(de)(de)活性(xing)炭(tan)(tan)可(ke)有效用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)從(cong)水溶液中去除酸藍的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑。