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)研究從(cong)水(shui)溶液中吸(xi)附(fu)酸藍(lan)。探索廉價有效的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑去除(chu)廢(fei)(fei)水(shui)中的(de)(de)(de)顏色。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是(shi)從(cong)廢(fei)(fei)水(shui)中去除(chu)污染物*常用的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑。特(te)別是(shi)從(cong)廢(fei)(fei)水(shui)中去除(chu)各種染料的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)有效性(xing)(xing)(xing)使其(qi)(qi)成為(wei)其(qi)(qi)他昂貴(gui)治療方案的(de)(de)(de)理想(xiang)替代品。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)具(ju)(ju)有較(jiao)大的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力，主要是(shi)由于(yu)其(qi)(qi)結構(gou)特(te)性(xing)(xing)(xing)（多孔結構(gou)），具(ju)(ju)有較(jiao)大的(de)(de)(de)表面積和化學性(xing)(xing)(xing)于(yu)改(gai)性(xing)(xing)(xing)以提高其(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。

　　顏色(se)是可(ke)(ke)見污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)。消(xiao)費者可(ke)(ke)能無法接(jie)受水(shui)源(yuan)的(de)輕微著(zhu)(zhu)色(se)，盡管它可(ke)(ke)能無毒(du)。這種(zhong)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)的(de)根本原因(yin)是合(he)成(cheng)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)的(de)使用(yong)迅速(su)增加。目前有1萬多種(zhong)不同(tong)的(de)化學染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)，估計世界(jie)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)和染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)中間(jian)體的(de)生(sheng)(sheng)產量(liang)在7左(zuo)右×10 8公斤。主要(yao)用(yong)于紡織、制革、制藥、食品包裝、紙漿(jiang)、紙張(zhang)、油漆、電鍍(du)等行業。污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)在染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)制造和染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)應用(yong)過程中著(zhu)(zhu)色(se)高(gao)度(du)。酸或(huo)堿(jian)、鹽、溶解懸浮固體等有毒(du)化合(he)物(wu)也可(ke)(ke)存在于流出物(wu)中。河(he)流或(huo)湖(hu)泊等接(jie)收(shou)水(shui)體的(de)顏色(se)可(ke)(ke)抑制光合(he)作用(yong)，其化合(he)物(wu)可(ke)(ke)與金屬離子反(fan)應，對(dui)魚類和其他水(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)形成(cheng)有毒(du)物(wu)質(zhi)。

　　功(gong)能(neng)組對(dui)活性炭吸附的影響

　　石墨(mo)與(yu)非(fei)晶(jing)態之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)間結構，即所謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)渦流結構或隨機(ji)層晶(jing)格結構。與(yu)石墨(mo)不(bu)同，碳材料(liao)微晶(jing)非(fei)常(chang)小，邊緣(yuan)有一些脂肪(fang)族(zu)側鏈。這些小晶(jing)體可(ke)以通過它們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鏈接(jie)形成所謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大分(fen)(fen)子(zi)，其中(zhong)碳被捕獲。酸性(xing)藍是(shi)(shi)陰離(li)子(zi)三苯(ben)甲烷(wan)染料(liao)，攜帶磺酸基團(tuan)(tuan)。在水(shui)溶液中(zhong)，它是(shi)(shi)離(li)子(zi)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)SO ananionic - 3基團(tuan)(tuan)。該染料(liao)離(li)子(zi)在原(yuan)料(liao)和(he)(he)4000中(zhong)存在于庫侖斥(chi)力(li)和(he)(he)含氧(yang)量接(jie)近(jin)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)官(guan)(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)(羧基、堿(jian)等)℃脫(tuo)氣活性(xing)炭樣品。由于碳表(biao)面極(ji)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)低和(he)(he)一些酸氧(yang)表(biao)面官(guan)(guan)(guan)能(neng)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)解，染料(liao)在800℃活性(xing)炭上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)是(shi)(shi)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。也可(ke)能(neng)是(shi)(shi)由于高(gao)溫下盲孔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開啟和(he)(he)激活，導(dao)致吸(xi)附(fu)增(zeng)加，導(dao)致表(biao)面積和(he)(he)孔體積增(zeng)加。800℃因(yin)此(ci)，活性(xing)炭樣品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)極(ji)性(xing)表(biao)面也是(shi)(shi)染料(liao)高(gao)吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)。原(yuan)料(liao)和(he)(he)400℃活性(xing)炭樣品中(zhong)染料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低吸(xi)附(fu)可(ke)能(neng)是(shi)(shi)由于極(ji)性(xing)官(guan)(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)通過氫(qing)鍵強烈(lie)吸(xi)附(fu)水(shui)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

　　對于固液(ye)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)程，溶質轉(zhuan)移(yi)的(de)(de)特(te)點通常是外部(bu)(bu)(bu)質量(liang)傳遞（邊界層擴(kuo)(kuo)散(san)(san)）或顆(ke)粒擴(kuo)(kuo)散(san)(san)或兩者。三(san)個連(lian)續步(bu)驟可(ke)(ke)以描述吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)動力學(xue)，即溶質通過(guo)液(ye)膜從本體(ti)溶液(ye)輸送到(dao)(dao)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)外表面(mian)； 溶質擴(kuo)(kuo)散(san)(san)到(dao)(dao)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)孔中，除(chu)了外部(bu)(bu)(bu)表面(mian)少量(liang)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu); 以及顆(ke)粒中溶質在吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)孔隙和(he)毛細管空(kong)間表面(mian)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)和(he)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)轉(zhuan)移(yi)機制(zhi)。第(di)三(san)步(bu)很快就(jiu)被(bei)認為是可(ke)(ke)以忽略的(de)(de)。總體(ti)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)速率(lv)將(jiang)由*慢(man)的(de)(de)步(bu)驟控制(zhi)，這將(jiang)是膜擴(kuo)(kuo)散(san)(san)或孔擴(kuo)(kuo)散(san)(san)。然(ran)而，控制(zhi)步(bu)驟可(ke)(ke)能分布在顆(ke)粒內外傳輸機制(zhi)之間。在這兩種(zhong)情況下，外部(bu)(bu)(bu)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)涉及吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)程。染(ran)料(liao)在活(huo)性炭(tan)顆(ke)粒上的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)可(ke)(ke)以通過(guo)早期的(de)(de)膜擴(kuo)(kuo)散(san)(san)來(lai)控制(zhi)，然(ran)后當(dang)活(huo)性炭(tan)顆(ke)粒裝載染(ran)料(liao)離(li)子時，可(ke)(ke)以通過(guo)顆(ke)粒內的(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)來(lai)控制(zhi)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)程。隨著吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)和(he)活(huo)性炭(tan)活(huo)化溫度的(de)(de)升高而升高。這歸(gui)因于活(huo)性炭(tan)表面(mian)*容易獲得的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)位(wei)點的(de)(de)瞬時利用。

　　木材制備(bei)的(de)活(huo)性(xing)炭有羧基等表(biao)面(mian)官能團，800℃激活(huo)后(hou)消失(shi)，提高吸(xi)附(fu)能力。EDS表(biao)明隨著活(huo)化(hua)溫度的(de)升高，活(huo)性(xing)炭的(de)升高而增加。分(fen)子吸(xi)附(fu)和穩(wen)定(ding)取向在15秒(miao)左(zuo)右實現。染(ran)料(liao)在碳表(biao)面(mian)的(de)相互作用涉及顆粒和孔擴散過程。在800℃ 木材制成的(de)活(huo)性(xing)炭可有效用作從水溶液中去(qu)除酸藍的(de)吸(xi)附(fu)劑。