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10℃和(he)45℃吸(xi)(xi)附(fu)(fu)研究從(cong)水溶液中(zhong)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)酸藍。探索廉價(jia)有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑去除廢(fei)水中(zhong)的(de)(de)(de)顏色(se)。活性(xing)(xing)炭(tan)是(shi)從(cong)廢(fei)水中(zhong)去除污染(ran)物*常用的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑。特(te)別是(shi)從(cong)廢(fei)水中(zhong)去除各種染(ran)料的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)性(xing)(xing)使其(qi)成為其(qi)他昂貴治療方案的(de)(de)(de)理想替(ti)代品。活性(xing)(xing)炭(tan)具有(you)(you)較大的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能力，主要是(shi)由于(yu)其(qi)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)（多孔結(jie)構），具有(you)(you)較大的(de)(de)(de)表面積和(he)化學性(xing)(xing)于(yu)改性(xing)(xing)以提高其(qi)性(xing)(xing)能。

　　顏(yan)色是(shi)可(ke)見污(wu)染(ran)(ran)。消費(fei)者可(ke)能(neng)無法接受水源(yuan)的輕微著色，盡管它可(ke)能(neng)無毒(du)。這(zhe)種污(wu)染(ran)(ran)的根本(ben)原(yuan)因是(shi)合成(cheng)染(ran)(ran)料(liao)的使用迅(xun)速增加。目(mu)前有(you)1萬多種不同的化(hua)學染(ran)(ran)料(liao)，估計世(shi)界染(ran)(ran)料(liao)和染(ran)(ran)料(liao)中間體(ti)(ti)的生產量在7左右×10 8公斤。主(zhu)要(yao)用于紡織、制革、制藥、食品包裝、紙漿(jiang)、紙張、油漆、電鍍等行業(ye)。污(wu)染(ran)(ran)物(wu)在染(ran)(ran)料(liao)制造和染(ran)(ran)料(liao)應用過程中著色高度。酸或(huo)堿、鹽(yan)、溶解懸浮固體(ti)(ti)等有(you)毒(du)化(hua)合物(wu)也(ye)可(ke)存在于流出物(wu)中。河流或(huo)湖泊等接收(shou)水體(ti)(ti)的顏(yan)色可(ke)抑(yi)制光合作用，其(qi)化(hua)合物(wu)可(ke)與金屬離子反應，對魚類和其(qi)他水生生物(wu)形成(cheng)有(you)毒(du)物(wu)質(zhi)。

　　功能組對活性炭(tan)吸附的影響

　　石(shi)墨與非晶(jing)態之間的(de)(de)(de)(de)中(zhong)間結構，即所謂的(de)(de)(de)(de)渦流結構或隨機層晶(jing)格結構。與石(shi)墨不同，碳材料(liao)微晶(jing)非常小，邊緣有一些(xie)脂肪族側鏈。這些(xie)小晶(jing)體可(ke)以通過它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)鏈接形(xing)成(cheng)所謂的(de)(de)(de)(de)大分(fen)子(zi)(zi)，其中(zhong)碳被捕(bu)獲。酸性藍是(shi)陰離子(zi)(zi)三苯甲烷染(ran)(ran)料(liao)，攜(xie)帶磺酸基(ji)團(tuan)。在(zai)水(shui)溶(rong)液中(zhong)，它(ta)是(shi)離子(zi)(zi)化的(de)(de)(de)(de)SO ananionic - 3基(ji)團(tuan)。該染(ran)(ran)料(liao)離子(zi)(zi)在(zai)原料(liao)和4000中(zhong)存在(zai)于庫侖斥力和含氧量接近(jin)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)官(guan)能(neng)(neng)團(tuan)(羧(suo)基(ji)、堿等)℃脫氣活性炭(tan)(tan)樣(yang)品。由于碳表(biao)(biao)面極(ji)性的(de)(de)(de)(de)降低和一些(xie)酸氧表(biao)(biao)面官(guan)能(neng)(neng)度的(de)(de)(de)(de)分(fen)解，染(ran)(ran)料(liao)在(zai)800℃活性炭(tan)(tan)上的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)是(shi)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。也(ye)(ye)可(ke)能(neng)(neng)是(shi)由于高(gao)溫下盲孔(kong)的(de)(de)(de)(de)開啟(qi)和激活，導(dao)致吸(xi)附(fu)(fu)增加，導(dao)致表(biao)(biao)面積和孔(kong)體積增加。800℃因此，活性炭(tan)(tan)樣(yang)品的(de)(de)(de)(de)非極(ji)性表(biao)(biao)面也(ye)(ye)是(shi)染(ran)(ran)料(liao)高(gao)吸(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)原因。原料(liao)和400℃活性炭(tan)(tan)樣(yang)品中(zhong)染(ran)(ran)料(liao)的(de)(de)(de)(de)低吸(xi)附(fu)(fu)可(ke)能(neng)(neng)是(shi)由于極(ji)性官(guan)能(neng)(neng)團(tuan)通過氫鍵強(qiang)烈吸(xi)附(fu)(fu)水(shui)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)。

　　對于固(gu)液吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)程(cheng)，溶(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)轉移(yi)的(de)特點通(tong)(tong)常是(shi)外(wai)部(bu)質(zhi)(zhi)(zhi)量傳(chuan)遞（邊界層擴(kuo)(kuo)散(san)）或(huo)顆(ke)(ke)粒(li)(li)擴(kuo)(kuo)散(san)或(huo)兩者。三(san)個(ge)連續(xu)步(bu)驟可(ke)以描(miao)述吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)動力(li)學，即溶(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)通(tong)(tong)過(guo)液膜從本體(ti)溶(rong)(rong)液輸(shu)送到吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)外(wai)表面； 溶(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)擴(kuo)(kuo)散(san)到吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)孔中，除了外(wai)部(bu)表面少量的(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu); 以及(ji)顆(ke)(ke)粒(li)(li)中溶(rong)(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)在吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)孔隙和毛細管空(kong)間表面擴(kuo)(kuo)散(san)和吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)轉移(yi)機制(zhi)。第三(san)步(bu)很快就(jiu)被認為是(shi)可(ke)以忽略的(de)。總體(ti)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)速率將由*慢的(de)步(bu)驟控(kong)(kong)制(zhi)，這將是(shi)膜擴(kuo)(kuo)散(san)或(huo)孔擴(kuo)(kuo)散(san)。然而，控(kong)(kong)制(zhi)步(bu)驟可(ke)能(neng)分布在顆(ke)(ke)粒(li)(li)內外(wai)傳(chuan)輸(shu)機制(zhi)之間。在這兩種情況(kuang)下(xia)，外(wai)部(bu)擴(kuo)(kuo)散(san)涉及(ji)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)程(cheng)。染(ran)料(liao)在活(huo)(huo)性(xing)炭顆(ke)(ke)粒(li)(li)上的(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)可(ke)以通(tong)(tong)過(guo)早期的(de)膜擴(kuo)(kuo)散(san)來控(kong)(kong)制(zhi)，然后當(dang)活(huo)(huo)性(xing)炭顆(ke)(ke)粒(li)(li)裝載染(ran)料(liao)離子時，可(ke)以通(tong)(tong)過(guo)顆(ke)(ke)粒(li)(li)內的(de)擴(kuo)(kuo)散(san)來控(kong)(kong)制(zhi)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)程(cheng)。隨(sui)著吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)和活(huo)(huo)性(xing)炭活(huo)(huo)化溫度的(de)升高(gao)而升高(gao)。這歸因于活(huo)(huo)性(xing)炭表面*容易獲得(de)的(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)位點的(de)瞬時利用。

　　木材(cai)(cai)制(zhi)備的活性炭有羧基等表(biao)(biao)面(mian)官能團，800℃激(ji)活后消失，提高(gao)吸附能力。EDS表(biao)(biao)明隨著活化溫度的升高(gao)，活性炭的升高(gao)而增加(jia)。分(fen)子吸附和穩定(ding)取向在15秒左(zuo)右實現。染料在碳表(biao)(biao)面(mian)的相互作用涉及顆粒和孔(kong)擴(kuo)散過程。在800℃ 木材(cai)(cai)制(zhi)成的活性炭可有效用作從(cong)水溶(rong)液(ye)中去除酸藍的吸附劑。