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活性炭對苯并惡唑吸附

來源：韓研活性炭網(wǎng) 作者：韓研活性炭網(wǎng) 2018-01-10

　　活性炭對苯并惡唑吸附，苯并噻唑由于其廣泛的應(yīng)用而分散在環(huán)境中。其中，苯并噻唑，2-羥基苯并噻唑和2-甲基苯并噻唑被認為是有毒的和生物降解性差的試劑。用活性炭吸附被認為是去除這些污染物的有吸引力的選擇。本文介紹了活性炭化學性質(zhì)對苯并噻唑吸附機理影響的實驗結(jié)果。

　　苯并噻唑及其衍生物是有毒且生物降解性差的有機化合物。由于其廣泛的應(yīng)用，苯并噻唑存在于膠添加劑制造業(yè)的廢水，制革廠的廢水和處理廠的廢水?；钚蕴渴怯糜谌コ卸镜挠袡C化合物存在于水中的處理選項，因為其高表面積，多孔結(jié)構(gòu)，高的吸附能力，和化學性質(zhì)的其強大的多功能性使用。傳統(tǒng)上，定義活性炭質(zhì)量的參數(shù)被認為是孔隙率和表面積?，F(xiàn)在已經(jīng)表明，活性炭的表面化學在吸附過程中起著重要的作用。吸附機理的清晰理解對于吸附器的設(shè)計和優(yōu)化是必不可少的。然而，目前還沒有關(guān)于活性炭表面基團對苯并噻唑吸附的影響的數(shù)據(jù)，考慮到更專業(yè)和有效的吸附劑的發(fā)展。

　　預(yù)處理活性炭樣品

　　為了研究與來自所述樣品的不同，表面化學不同活化的活性炭上吸附機構(gòu)苯并噻唑的表面氧基團的影響活性炭制備煤原始。兩個預(yù)處理原始煤基本上施加：在惰性氣氛中的臭氧氣體和脫氧的氧化作用到1000℃。

　　在固定床反應(yīng)器中用氣態(tài)臭氧進行氧化預(yù)處理。將反應(yīng)器中裝入用2g木炭和操作下的臭氧76毫克鄰源源不斷3如先前所描述[10]在25℃和10，60，120分鐘間隔1點大氣壓的壓力/分鐘。臭氧化的活性炭樣品被確定為F-10，F(xiàn)-60，F(xiàn)-120。脫氧它在水平管式爐中在1000℃下在氮氣流下進行的活性炭表面。為此，將13g樣品置于石英容器中，并放入烘箱中。實驗是在樣品的加熱速率下在氮氣(5分米的恒定流量10℃/分鐘進行3/ min)和1000℃恒溫60分鐘。隨后，將樣品在氮氣氛下冷卻至室溫，并在真空下儲存在干燥器中直到其使用。

　　吸附值的測定等溫

　　吸附平衡的等溫線中的BT，OHBT，MEBT水溶液在活性炭上的樣品使用項的方法中的容器在25±1℃下進行了測定。稱量不同量的活性炭并加入到八個250cm3和50cm3的錐形瓶中的有機化合物水溶液(30mg / L)加入到每個燒瓶中。吸附等溫線在超純水中進行，無需調(diào)整pH值。在每個實驗中，將兩個瓶子與不含活性炭的有機污染物的溶液一起包括在內(nèi)，以評估被吸附物在容器壁中可能的揮發(fā)或吸附。攪拌懸浮液直至達到平衡(約48小時，根據(jù)在初步動力學實驗中獲得的結(jié)果)。最后，通過紫外分光光度法在230nm波長下測量吸附物的殘余濃度。

　　在圖1上的原始活性炭BT的(F)，所述OHBT和濕潤活性炭吸附等溫線至pH 5。它被理解的是，最大吸附發(fā)生用于OHBT隨后MEBT目前， BT是最不吸附的?；钚蕴课饺萘康脑黾优c苯并噻唑分子中甲基或羥基取代基的存在有關(guān)。

　　圖1.原始活性炭上苯并噻唑的吸附等溫線

　　活性炭呈現(xiàn)基本特性pH值PZC接近9. OHBT相對于MeBT和BT的吸附容量的增加可能與芳族體系中電子密度的增加有關(guān)。與甲基相比，羥基增加了芳族體系的電子密度。苯并噻唑分子中羥基和甲基的存在引起B(yǎng)T分子的芳族體系的電子密度增加，增加了原始活性炭的吸附能力。吸附能力的增加與苯并噻唑芳環(huán)的π電子體系和碳石墨平面的電子π能帶之間的分散力的增強有關(guān)。在圖2A，2B和2C分別示出了BT的吸附等溫線，和OHBT MEBT上經(jīng)歷與臭氧預(yù)處理10分鐘，(F-10)，60分鐘(F-60)120分鐘活性炭(F- 120)，并在氮氣流(FG)下在1,000℃下脫氧。

　　圖2.苯并噻唑在活性炭上的吸附等溫線。(A)BT，(B)MeBT，(C)OHBT。

　　長時間暴露于臭氧氧化的時間更多的功能，如羰基和羧基，濃度增加活性炭的表面上。這些基團被吸電子基和引起基面碳的電子密度的降低和pH降低PZC。

　　活性炭長時間暴露于氣態(tài)臭氧會導致測試的三種污染物的吸附能力下降。由于表面電子密度的降低，煤的表面官能團的氧化導致煤的基面與苯并噻唑的芳環(huán)之間π-π色散的相互作用減弱。

　　活性炭對苯并噻唑的吸附的分析表明，苯并噻唑的吸附受到碳的表面基團的修飾。在用臭氧吸附它被減小，這歸因于由于在基底平面p煤以降低電子密度的降低分散體的相互作用氧化活性炭。脫氧處理表面碳除去氧的官能團通過增加電子密度π電子吸引力增加分散體的相互作用。證明了在pH pH值PZC靜電相互作用將是在活性炭上吸附的苯并噻唑的降低的主要原因。

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