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活性炭去除乙二醛

2021-01-30 16:03:42

活性炭去除乙二醛,乙醛是一種廣泛用作大型農業和園林中的殺軟體動物劑是一種八元環四聚體,并經常被以其高溶解度超標使用。在這里,我們制造了專門活性炭來去除乙二醛,考察了活性酚醛吸附在活性炭上的控制,即活化度,孔徑分布,粒徑,零電荷點和表面官能化的影響。


有些地區在飲用水發現中乙二醛的濃度超過1.03μg/ L。這些污染水平并不意味著直接的健康風險,因為可能攝入的二甲醛遠低于可接受的每日攝入量(0.02mg / kg體重),但是它們也是需要去除的。


由乙二醛構成的環境問題也是科學界面臨的一個挑戰,正在研究去除和去除類似的高度極性污染物的策略。在水的三級處理(通常使用活性炭)期間通過吸附進行去除是純化被極性污染物污染的水的少數可行方法之一,所述極性污染物顯示與氧化劑的反應性有限或其降解受到影響由背景有機物質。然而,當污染物的有機“骨架”小時,如分子如丙烯酰胺,1,1,1-三氯乙烷,甲基叔丁基醚和乙二醛的情況下,與常規(活化的)碳吸附不強,因此涉及顆?;钚蕴康娜壧幚硐鄬o效。然而,工作表明,設計師的活性炭(其中表面電荷和孔隙率被控制或“定制”以針對特定的污染物組)可能在有針對性地去除問題和新出現的水污染物方面具有明顯的效果。在這里,我們研究了在活性炭上吸收乙二醛的機制,并且合成了活性炭結構以改善聚乙醛的吸附并使其從表面,廢物和飲用水中的去除大化。


活化度對聚乙二醇吸附的影響


構成甲醛分子的小環醚的化學結構解釋了與從水中除去有關的困難的一部分。作為具有短烴結構的極性分子意味著與活性炭的親和力相對較低; 以前的研究活性炭對活性炭0.4mg / g碳的吸附能力,對于氫氧化鉀活化粉末活性炭高達100倍。由于活性炭的粒徑小,活性炭不是一種易于應用于污水處理廠的技術,粒狀活性炭是目前使用的吸附劑。由于活性表面是吸附過程中的關鍵參數,尤其是在物理吸附力不強的吸附中,應使用活性表面積較高的活性炭來增強對五元醛的吸附。為了測試活性表面積的效果并大化五元醛的吸附,合成具有一定活化度范圍的活性炭,并因此在平衡條件下測試表面積。


零點電荷對聚乙二醇吸附的影響


零點電荷指示在哪個pH條件下表面的密度電荷是零。這種性質可以影響溶液中物質對活性炭表面的吸引,并且可以通過控制碳活化期間的氣氛和溶液中氧化劑的存在導致產生羧酸,羥基和其它提供離子的基團來實現零點電荷的變化交換性質。通過增加氧酸性基團的數目實現了具有朝向更高表面極性的表面改性的碳已經用于去除金屬離子和氮化碳以去除物質在典型的環境pH下是中性或帶負電的,如苯酚,氰化物或阿特拉津。


運輸孔隙大小的優化和與活性炭的比較


一般而言,在碳合成中使用的成孔劑的量越高,中孔越寬,直到大孔,并且孔體積越高。另外,更高的活化度導致更多數量的微孔,稍微更寬的中孔和大孔以及更少的致密碳。用不同量的成孔劑,在這種情況下的聚乙二醇和活化度合成的活性炭獲得顯著不同的多孔結構,并且已經測定了與活性炭相比去除乙二醛。


現使用活性炭與目前用于三級水處理的顆?;钚蕴肯啾?,具有優化的結構和表面化學的酚醛樹脂衍生的活性炭已經被發現在環境現實的情況下非常有效地去除乙醛。乙二醛的吸附能力與活性表面積無關。盡管中孔的存在對于允許有效的將五聚醛擴散轉移到活性吸附位點是重要的,但是吸附在具有高微孔性和窄孔徑分布的碳中是有利的。碳的表面改性導致吸附能力降低,這是由于在聚乙二醇和水分子之間可能的競爭效應。即使在高濃度的有機物質(和無機鹽)的存在下,與活性炭相比,酚醛碳對五元醛的吸附也表現出這些活性炭在廢物和/或飲用水處理中的潛在效用。


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