活性(xing)炭微波處(chu)理與廢(fei)水脫色(se)的關(guan)系(xi)

　　棕櫚油廠廢水含有危害環境的有色化合物，因其芳香結構而難以分離。不過在較低pH(1)在環境中使用吸附法進行顏色處理是有效的，但吸附后的廢水仍然含有酸性有害物質，會污染環境。因此，我們使用氮氣來增強椰殼活性炭的中性pH利用微波加熱激活活性炭的脫色能力。本期內容是測試微波處理活性炭和未處理活性炭(tan)對(dui)廢水中(zhong)有色(se)化(hua)合物的吸附作用。

　　微波處理活性炭

　　椰殼活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)用蒸餾水反復清(qing)(qing)洗，去(qu)除所有雜(za)質。直到溶液是中(zhong)性的(de)pH，然后(hou)將活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)放在110℃烘箱(xiang)干(gan)燥(zao)12小時。然后(hou)在微波(bo)反應(ying)器(qi)中(zhong)設置(zhi)(zhi)900℃。再(zai)將約30g經(jing)清(qing)(qing)潔和干(gan)燥(zao)的(de)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)置(zhi)(zhi)于反應(ying)器(qi)的(de)石英不(bu)銹鋼(gang)容器(qi)中(zhong)，同(tong)時以200cm 3/min氮氣活(huo)(huo)化10分(fen)鐘，流動穩定。將微波(bo)處理的(de)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)冷卻到干(gan)燥(zao)器(qi)的(de)室(shi)溫，然后(hou)小心(xin)地放入密(mi)封瓶中(zhong)進行(xing)下一步(bu)的(de)研究。

　　預處理(li)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和未預處理(li)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的表征方法

　　使用SEM，EDX表示微波處(chu)理(li)和未預(yu)處(chu)理(li)的(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)。SEM測試(shi)以在(zai)3000×在(zai)放大率(lv)下檢查活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)表面(mian)形狀。EDX測試(shi)檢查了預(yu)處(chu)理(li)的(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)和未預(yu)處(chu)理(li)活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)元素組成。使用自動氣體吸附(fu)系統，基于氮氣吸附(fu)等(deng)溫線測量(liang)兩種活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)BET表面(mian)積(ji)和孔體積(ji)。

　　微波處理對活性(xing)炭形態學(xue)的影響

　　3000倍放大(da)(da)倍數(shu)下未經預處(chu)(chu)理(li)和(he)微(wei)波處(chu)(chu)理(li)的活(huo)性(xing)炭獨特SEM照片分別示于圖(tu)(tu)1a，b中。基于圖(tu)(tu)1a，在3000×在放大(da)(da)率下觀(guan)察到裂(lie)縫較(jiao)少的平面(mian)形(xing)狀。吸附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的物理(li)特性(xing)是表(biao)(biao)面(mian)裂(lie)紋和(he)孔(kong)隙(xi)形(xing)成。但是，圖(tu)(tu)1b注意(yi)到不(bu)同的情況。從這張圖(tu)(tu)中，表(biao)(biao)面(mian)上觀(guan)察到幾個裂(lie)縫，可以推測微(wei)波處(chu)(chu)理(li)可能會(hui)改變(bian)形(xing)態。根(gen)據之前(qian)的研究，具(ju)有(you)足(zu)夠(gou)顆(ke)粒表(biao)(biao)面(mian)的活(huo)性(xing)炭的特點(dian)是孔(kong)尺寸(cun)更大(da)(da)，活(huo)性(xing)位點(dian)更多，可用性(xing)更大(da)(da)BET表(biao)(biao)面(mian)積。這些特性(xing)加速(su)(su)了吸附(fu)(fu)(fu)(fu)效果，提(ti)高了吸附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的吸附(fu)(fu)(fu)(fu)容量。由(you)于孔(kong)隙(xi)和(he)活(huo)性(xing)位點(dian)較(jiao)多，吸附(fu)(fu)(fu)(fu)處(chu)(chu)理(li)開(kai)始時會(hui)出現快速(su)(su)吸附(fu)(fu)(fu)(fu)。這種快速(su)(su)吸附(fu)(fu)(fu)(fu)過程可能會(hui)導致設備外觀(guan)模糊。

　　在3000×放大(da)倍數SEM照(zhao)片：(a)未經預(yu)處(chu)理的(de)活(huo)性炭，(b)活(huo)性炭微波(bo)處(chu)理。

　　BET分析

　　a、b顯示孔體積(ji)增量(liang)分布(P v)與未經預處(chu)理和微(wei)波處(chu)理的活性(xing)炭孔寬度(du)相比。如圖(tu)所(suo)示，微(wei)波加熱后孔體積(ji)顯著(zhu)增加。圖(tu)中(zhong)縱軸(zhou)上的指示標記A比較未經預處(chu)理和預處(chu)理的活性(xing)炭P v，而且幅度(du)分別為0.030cm 3/g和0.056cm 3/g。

　　(a)未經預處理的活性(xing)(xing)炭(tan)(b)活性(xing)(xing)炭(tan)的微波(bo)處理增加了孔體積與孔寬系。

　　吸附(fu)實驗(yan)采用微(wei)波處(chu)理活(huo)性炭

　　在實驗過程中(zhong)，發(fa)現活性(xing)炭(tan)較低pH環境(jing)對(dui)色彩的吸附效果(guo)大大提高(gao)。盡(jin)管如此，酸(suan)性(xing)廢水(shui)的排放可能會直(zhi)接(jie)(jie)(jie)阻礙水(shui)生棲息(xi)地。鑒于此，6-7可接(jie)(jie)(jie)受的預處理活性(xing)炭(tan)吸附研究(jiu)pH在范圍(wei)內(nei)進行。另(ling)外兩個因(yin)素(su)是劑量和(he)(he)接(jie)(jie)(jie)觸時(shi)間，分別(bie)保持在3.208g和(he)(he)35min。從圖3可以看出，顏色去(qu)除的百分比隨之而來pH減少和(he)(he)增(zeng)加(jia)。在pH6時(shi)獲得*高(gao)顏色去(qu)除率98.46%，但隨著pH顏色去(qu)除率增(zeng)加(jia)到(dao)7，降低到(dao)95.69%。

　　不(bu)同劑量和接觸時間的活(huo)性(xing)炭pH從棕櫚油(you)廠廢水中去(qu)除(chu)顏色(se)。

　　棕(zong)櫚(lv)油廠(chang)廢(fei)水脫(tuo)色(se)(se)試驗采用微波處理(li)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)SEM分(fen)析表明，預處理(li)后會產生更(geng)(geng)多(duo)的(de)(de)裂縫和(he)多(duo)孔結構。前體的(de)(de)結構變化是(shi)由微波加(jia)熱(re)(re)引起的(de)(de)。這(zhe)證明了(le)(le)從95開始形成裂縫和(he)碳(tan)組分(fen).03增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)到98.93%(EDX分(fen)析)。微波加(jia)熱(re)(re)處理(li)在BET和(he)P v在增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)方面表現出優(you)異的(de)(de)效果(guo)。除了(le)(le)86.67%的(de)(de)P v除了(le)(le)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)量，還實現了(le)(le)66%以上的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)量SBET增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。此外，使用RSM檢查棕(zong)櫚(lv)油廠(chang)廢(fei)水預處理(li)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭脫(tuo)色(se)(se)性(xing)(xing)能。發現，隨著pH降低值(zhi)，增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)顏色(se)(se)去(qu)除率(lv)。類似地，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)提供了(le)(le)更(geng)(geng)多(duo)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)點，有(you)利于去(qu)除廢(fei)水中的(de)(de)顏色(se)(se)。確(que)定*佳處理(li)條件為pH接(jie)觸時間為35 min，平均(jun)色(se)(se)度去(qu)除率(lv)為96.29%。因此，微波加(jia)熱(re)(re)可以增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)強活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭吸附劑的(de)(de)形態，增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)強活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭對廢(fei)水的(de)(de)脫(tuo)色(se)(se)效果(guo)。