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活性炭吸附酸性蓝

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活性炭吸附酸性蓝

发布日期:2018-07-09 作者: 点击:

    今天我们分别在400℃和800℃下从木材制成的活性炭在10℃和45℃下从水溶液中吸附酸性蓝,来进行吸附研究。努力探索廉价和有效的吸附剂去除废水中的颜色。在所有吸附剂中,活性炭是最常用于从废水中去除污染物的吸附剂。特别地,用于从废水中去除各种染料的活性炭的有效性使其成为其它昂贵治疗方案的理想替代方案。活性炭的吸附能力较大主要是由于其结构特征(多孔结构),使得其具有较大的表面积和化学性质,易于改性以增加其性能。


  颜色是可见的污染。水源的轻微着色可能使消费者不能接受,尽管它可能没有毒性。这种污染的根源在于合成染料的使用迅速增加。目前有不同的化学染料10,000余种,世界染料和染料中间体的生产估计约为7×10 8公斤。这些主要用于纺织,制革,制药,食品包装行业,纸浆和纸张,油漆和电镀行业。染料制造和染料应用过程中的污染物是高度着色。其他污染物如酸或碱,盐,溶解和悬浮固体以及其它有毒化合物也可存在于流出物中。接收水体如河流或湖泊中的颜色可以抑制光合作用,其化合物可与金属离子反应,形成对鱼类和其他水生生物有毒的物质。

  功能组对活性炭吸附的影响

  活性炭具有石墨和非晶态之间的中间结构,即所谓的涡流结构或随机层晶格结构。与石墨不同,碳质材料微晶非常小,边缘上含有一些脂肪族侧链。这些小晶体可以通过它们的链连接以形成所谓的大分子,其中无定形碳被捕获在其中。酸性蓝是携带磺酸基团的阴离子三苯甲烷染料。柱状活性炭厂家在水溶液中,它以离子化SO ananionic - 3基团。该染料离子,在接近到表面,受到库仑斥力与含氧的官能团(羧基,羰基等)存在于原料和400℃脱气活性炭样品。由于在该温度下碳表面极性的降低和一些酸性氧表面官能度的分解,染料在800℃活性炭上的吸附是高的。也可能由于盲孔的打开而在高温下活化而导致表面积增加而导致吸附的增加,导致表面积和孔体积增大。800℃活性炭样品的非极性表面因此也是染料高吸附的原因。原料和400℃活性炭样品上染料的较低吸附可能是由于位于孔口处的极性官能团通过氢键强烈吸附水而导致孔隙收缩或孔隙堵塞。

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  活性炭对于固液吸附过程,溶质转移的特征通常是外部质量传递(边界层扩散)或颗粒扩散或两者。吸附动力学可以通过三个连续步骤来描述,即将溶质从本体溶液通过液膜输送到吸附剂外表面; 溶质扩散到吸附剂的孔中,除了外部表面少量的吸附; 以及溶质在吸附剂孔隙和毛细管空间内表面扩散和吸附的颗粒内转运机理。在这三个步骤中,第三步很快就被认为是可以忽略的。总体吸附速率将由最慢的步骤控制,这将是膜扩散或孔扩散。然而,控制步骤可能分布在颗粒内和外部传输机制之间。在这两种情况下,外部扩散涉及吸附过程。可以通过早期的膜扩散来控制染料在活性炭颗粒上的吸附,然后当活性炭颗粒装载染料离子时,吸附过程可以通过颗粒内扩散来控制。随着吸附和活性炭活化温度的升高而增加。这归因于活性炭表面上最容易获得的吸附位点的瞬时利用。

  由木材制备的活性炭具有羧基等表面官能团,800℃活化后消失,提高了吸附能力。EDS表明随着活化温度的升高,活性炭相对于氧的相对量增加。在大约15秒内实现了分子吸附和稳定取向。颗粒内和孔扩散过程都涉及染料在碳表面上的相互作用。在800℃ 下由木材制成的活性炭可以有效地用作从水溶液中除去酸性蓝的吸附剂。


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