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活性炭從水溶液中去除乙酰胺
文章作者:韓研網絡部 更新時間:2020-5-25 15:42:56

  乙酰胺類化學品因水溶性高,和對昆蟲的高毒性而廣泛使用。由于其高溶解度,污染了各種基質(水,土壤,植物和水生物種)。雖然對哺乳動物低毒性但是超量攝取還是會引起一些問題,所以我們需要去除水中的乙酰胺。有技術員提出一種簡便的生態友好型方法,用于去除乙酰胺類化學品。該方法基于使用磷酸的化學活化來提高碳材料的吸附效率。將吸附劑中的碳含量提高到(35%–50%)。磷酸在將前驅物轉化為活性炭中的作用是促進前驅物的分解并在低溫下形成交聯結構,使孔更開放,然后擴大表面積,制成微孔和中孔活性炭作為吸附劑來處理水中的乙酰胺。

  活性炭吸附過程有那些影響因素

  我們研究了不同參數對活性炭去除乙酰胺的影響,例如吸附劑的劑量,pH,乙酰胺的初始濃度和接觸時間。吸附劑的用量是吸附過程中的重要參數,因為它決定了系統中吸附劑與被吸附物的平衡以及給定濃度下吸附劑的容量。吸附劑劑量對由活性炭去除啶蟲脒的效果在不同的吸附劑的劑量從0.02-0.2克/100毫升變化進行了研究,如圖1。隨著活性炭吸附劑劑量的增加,對乙酰胺的去除百分率從27.8%增加到92.5%。這可以歸因于活動站點數量的增加。在較高的吸附劑量下,由于聚集體的形成,吸附位點的使用不完全。與去除百分率相反,隨著吸附劑劑量的增加,活性炭對乙酰胺的吸附能力下降了一些。注意到在0.1g的吸附劑劑量之后,吸附效率沒有顯示出顯著的增加,這表明了吸附位點的飽和。對于通過活性炭去除乙酰胺實驗而言,0.1 g的吸附劑量似乎是合適的。

  圖1:(A)吸附劑劑量的影響;(B)pH;(C)活性炭的電勢;(D)乙酰胺的初始濃度;(E)通過活性炭除去乙酰胺的接觸時間。

  在初始濃度為25 µg/mL和吸附劑劑量為0.1 g的pH范圍為2-8的情況下,研究了pH對活性炭去除乙酰胺的影響。pH對在不同pH值(2-8)下從水溶液中除去乙酰胺到活性炭上的作用以及活性炭的Zeta電位的影響如圖1b,c所示。在pH 5.0時,對乙酰胺的去除率達到較大值(86.99%)。在pH>5時,去除百分率降低,在pH 8時達到83.2%。這些結果表明,與較高的pH值相比,pH 5更適合最大量的吸附。圖6c顯示活性炭的PZC為6.0,并且其表面在pH 5處帶有負電荷。因此,對于隨后所有帶正電的吡蟲啉分子的去除步驟,均選擇pH 5。較大的吸收歸因于表面基團和被吸附分子之間的強烈范德華力吸引。

  初始濃度為10-100 µg/mL可以提高初始濃度。如圖1D所示,在將乙酰胺的初始濃度從10 mg/L更改為100 mg/L時,吸附容量從9.94 mg/g增加到36.31 mg/g,去除效率從99.37%降低到40.275%。這些結果表明,活性炭對乙酰胺類的吸附取決于初始濃度。

  接觸時間是通過活性炭去除乙酰胺的重要參數。如圖1E所示,活性炭在頭10分鐘內對乙酰胺的吸附過程迅速,去除率達70.1%,在240分鐘后達到高值(91%)。由于在吸附劑表面上所有可用的吸附位點都被占據,對乙酰胺類的吸附在240分鐘時達到平衡。接觸時間的進一步增加不影響吸附。

  用磷酸活化制成的活性炭應用于從水溶液中去除乙酰胺類化學品。乙酰胺的吸附受吸附劑量,pH,初始濃度,接觸時間和溫度的影響。根據實驗結果可以了解到,活性炭是從水性介質中去除乙酰胺類化學品的良好吸附劑。

文章標簽:椰殼活性炭,果殼活性炭,煤質活性炭,木質活性炭,蜂窩活性炭,凈水活性炭.

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