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廣東韓研活性炭科技股份有限公司
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閱讀：231發(fā)布時間：2021-11-29
今天來介紹活性炭吸附蒽的靜態(tài)能力。蒽是一種多環(huán)芳烴(PAHs)是由碳和氫組成的一組化合物，以兩個或多個芳香環(huán)的形式排列。它們主要來自化石燃料，石油化工和生物質(zhì)燃燒的不*燃燒。多環(huán)芳烴成為環(huán)境中普遍存在的污染物。實(shí)際上，PAHs由于其低溶解度，低揮發(fā)性和對生物降解的反應(yīng)緩慢而在環(huán)境中穩(wěn)定和持久。這些化合物被認(rèn)為是優(yōu)先污染物，甚至低濃度的多環(huán)芳烴都對生物有害，其中許多由于其危害人類健康的潛力而被歸類為有害污染物。因此，多環(huán)芳烴引起了極大的環(huán)保問題，成為一個有潛力危害環(huán)境的問題。此外，水資源管理是一些城市的發(fā)展的主要問題，而用水需求將繼續(xù)增加，可用淡水量有限。因此，廢水處理廢水的再利用是解決這個問題的一個解決方案。
廢水中多環(huán)芳烴的去除目前通過物理，化學(xué)和生物處理進(jìn)行。事實(shí)上，生物過程通常需要相當(dāng)長的時間來將有機(jī)污染物分解成可接受的多環(huán)芳烴含量。由于成本低，設(shè)計(jì)簡單，操作簡單，對有毒污染物不敏感，活性炭吸附法被認(rèn)為是污水處理的有效方法。因此，在過去的十年中，人們越來越感興趣地找到便宜且容易提供的天然吸附劑。活性炭的使用作為從廢水中除去蒽的有前途的前體。已經(jīng)研究了一些參數(shù)如pH和接觸時間對活性炭吸附蒽的影響。其次，通過擬合Langmuir和Freundlich模型的參數(shù)，已經(jīng)對吸附等溫線進(jìn)行了建模。
初始pH值的影響：在25 ± 1 ℃下，在2-12的pH范圍內(nèi)，研究了活性炭對蒽的吸附。蒽的初始濃度為4mg / L。通過在不同的棕色燒瓶中，在不同的pH值下，在0.3g 吸附劑和30mL的蒽溶液(4mg / L)下?lián)u動來研究初始溶液pH的影響。將燒瓶以150rpm 的恒定攪拌速度攪拌20 分鐘。通過加入少量HCl(0.1M )或NaOH(0.1M )將溶液pH調(diào)節(jié)至所需值。 吸附步驟后，通過過濾分離固相。使用252nm 波長的UV-Vis光譜儀(BECKMAN DU 800)分析溶液中蒽的最終濃度。
為了研究pH對活性炭和海洋洋蒽對蒽的吸附能力的影響，在室溫和蒽初始濃度為4 mg / L的條件下，使用不同的初始溶液pH值，從2到12進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。得到的不同pH值下蒽的去除效果很明顯，蒽不受溶液pH變化的影響。觀察到蒽對活性炭的吸附具有類似的pH效應(yīng)。因此使用中等pH值來研究吸附等溫線。
接觸時間的影響：為了確定建立吸附平衡所需的接觸時間，測量活性炭上的蒽的吸附量作為與吸附平衡相對應(yīng)的接觸時間的函數(shù)。通過在室溫(25 ± 1 ℃)的50mL棕色燒瓶中攪拌 30mL的 含有0.3g 吸附劑的蒽溶液(4mg / L)進(jìn)行吸附研究。在不同的時間間隔(5-60 分鐘)測定吸附量的蒽。
觀察到蒽的吸附量隨著接觸時間的增加而增加。在接觸時間的初始階段，蒽的去除很快，隨著時間的推移逐漸降低直到平衡。初始階段的快速吸附可能是由于未覆蓋的表面積和吸附劑上剩余的活性位點(diǎn)的可用性。接觸時間為30 分鐘。進(jìn)一步工作考慮的平衡時間為30 分鐘，以確保穩(wěn)定狀態(tài)。
吸附等溫線：吸附實(shí)驗(yàn)在室溫(25 ± 1 ℃)和天然pH下進(jìn)行。將具有0.3g 吸附劑的含有 30mL所需蒽濃度的棕色燒瓶(表1)以150rpm 的恒定攪拌速率機(jī)械攪拌。后，過濾樣品，并在濾液中蒽的殘留濃度估計(jì)為λ = 252 使用UV-Vis分光計(jì)(BECKMAN DU 800)納米。
吸附平衡是評估吸附過程的重要物理化學(xué)方面之一，作為單元操作。通過將蒽的初始濃度從0.33至 100mg / L進(jìn)行吸附等溫線研究，而每個樣品中的吸附劑質(zhì)量保持不變。圖描繪了吸附等溫線(q e對C e)，并且表明吸附能力隨著蒽濃度平衡的增加而增加，并且最終在重新安裝之前達(dá)到恒定值。
在所述結(jié)果的基礎(chǔ)上，可以提出一些結(jié)論：
蒽對活性炭的吸附不受初始pH變化的影響。在短時間(30 分鐘)內(nèi)達(dá)到吸附平衡。平衡數(shù)據(jù)適用于Langmuir和Freundlich等溫線，平衡數(shù)據(jù)由Langmuir等溫線模型描述。結(jié)果表明，活性炭可以有效地用作去除蒽的吸附劑。吸附能力分別為8.35 mg / g。
活性炭是一種可持續(xù)的自然資源和環(huán)保材料，由于其作為吸附劑用于諸如廢水處理等許多應(yīng)用。活性炭制備的前體材料有很多種類可以利用，并以低成本實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)用于廢水處理的活性炭是污染處理的選擇。
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