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活性炭在儿茶酚中的吸附量

发布时间: 2021-11-29  点击次数: 29次

  通过化学和热处理在H 2流中改性活性炭,以评估活性炭化学特性对儿茶酚吸附的影响。研究了水溶液中的邻苯二酚吸附以及pH溶液在改性活性炭吸附过程中的作用以及活性炭浸入焓在儿茶酚水溶液中的变化。相互作用固溶体的特征在于吸附等温线分析,在298K和pH7,9和11下,以评价高于和低于儿茶酚pK a的吸附值。当溶液pH降低时,活性炭的吸附能力增加。保留量在减少的碳到吸附pH值稍微增加,并且氧化的碳减少。从沉淀焓得到类似的结论,其值随着溶质量的保持而增加。在粒状活性炭,所得到的浸渍焓21.5和45.7之间·J·克-1在1500毫克·L的范围20的儿茶酚水溶液-1。

活性炭在儿茶酚中的吸附量

  儿茶酚或邻苯二酚被用作​​摄影,皮革染色,作为聚合抑制剂的制革厂,化学中间体以及许多工业中作为抗氧化剂的防腐课题。它也用于实验室中用于检测和测定许多离子。儿茶酚经常污染几个行业产生的废水,如:化学,橡胶,染料,摄影,制药,化妆品和石油工业。儿茶酚比酚的毒性更大,因为它在剂量低至50微克引发在功能的变化·L -1相比250微克·L -1苯酚。

  酚类化合物吸附可能是碳材料液相中的应用之一。由于吸附能力较早,从活性炭水溶液中提取的化合物取决于各种因素,其中一些取决于作为多孔网络的固体性质和溶液中的化学表面等作为pH效应,溶解溶质数量,其他可能的吸附物质的存在,除了离子力和相同的形态。活性炭在不同溶液中的浸入焓的测定提供了在该方法中所涉及的能量的直接测量,其不仅与液体可用的表面积有关,而且与固体表面的特定相互作用有关和浸渍液,使作为表征相互作用固液[热力学性质的焓值的评价。

  由于吸附能力被pH溶液改变,因此产生弱酸溶质物质的变化,对于使用的活性炭,预计有以下几种:一种是原始的,一种是氧化的,一种被还原; 等温线和浸入式焓允许表征pH在吸附能力中的影响。同时,表面基团的含量改变了表面的电化学行为和与有机电解质的相互作用,这将随着所​​提出的测定将新观察。因此,本研究旨在确定在邻苯二酚吸附过程中涉及的一些变量对水溶液中活性炭的影响,pH效应与还原和氧化对活性炭表面对吸附能力的影响以及研究活性炭的浸渍焓变化。

  颗粒活性炭的改性

  氢气氛热处理(样品CAR):将约20g粒状活性炭用氢气置于还原体系上。温度升至393K; 该组变为真空约10 -4 mmHg。接下来,引入氢。在这些条件下,烤箱逐渐升温至573 K,持续6天。最后将活性炭储存在氮气气氛中。

  用硝酸处理(样品CAO):在溶液沸腾的温度下,将6克粒状活性炭与硝酸溶液在溶液沸腾的条件下放置在溶液沸腾温度下,溶液沸腾的溶液中加入7mol·L -1的硝酸溶液9小时,使用60mL酸每克活性炭。然后将样品用蒸馏水洗涤直到获得恒定的pH值,然后将活性炭在383K下干燥24小时。最后将样品储存在氮气氛下的密闭容器中。

  溶液pH对浸渍焓的影响

  邻苯二酚初始浓度为100mg·L -1的溶液中活性炭CAG和CAO的浸入焓与pH之间的关系,在pH9时的浸入焓值比在pH7下更高,差异是由于在固体表面和存在于溶液中的物质产生的能量相互作用的,因为在这些pH条件下未解离的物质占主导地位。然而,有形成O形hidroxy酚一元的存在,使分散的静电吸引作用的干预和修改的吸附量,在这种情况下的能量互动多。。

活性炭在儿茶酚中的吸附量

  化学表面对浸渍焓的影响

  浸泡焓也通过在pH7下通过还原和氧化处理修饰的活性炭进行测定,初始浓度为1500 mg·L -1,对应于本工作中使用的浓度,其值的浸入焓。在图中可以观察到在儿茶酚分子和碳表面之间产生的CAR中的能量相互作用的小的增加; 一个效果基本上归因于表面化学,并表明可能的吸附位点的性质。

  结果表明,进行的氧化和还原处理不表现出活性炭质材料的结构特征的有价值的变化,但它们在表面电化学性能方面也是如此。儿茶酚吸附量取决于pH值溶液,当pH从7增加到11时,吸附等温线降低,并且获得CAG中pH 7的吸附。对活性炭表面的化学氧化和还原改性稍微增加CAR中的吸附能力,并减少CAO。浸入焓值随着吸附量的增加而增加; 例如,邻苯二酚的浸入焓增加,保留量为21.5〜45.7J·g -1。基于吸附量和溶液的初始浓度,浸入焓的变化与吸附等温线中发生的相似。因此可以得出结论,相互作用的强度随液相组成的变化而变化。

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