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              活性炭吸附处理3,5-二硝基水杨酸
              文章作者:韩研网络部 更新时间:2021-11-18 16:11:31

                活性炭吸附处理3,5-二硝基水杨酸

                水污染在环境;ぶ惺且桓龃笪侍,最近发现一些硝基芳族化合物存在于工业(如葡萄酒工业)的废水中。其中一种化合物是3,5-二硝基水杨酸(DNS),广泛用于各种测试,也是是废水中的一种新兴污染物。为了更好的利用水资源实现受污染污水中的水的再利用,提成了一种吸附污染物的处理方法是使用活性炭,它表现出稳定性和高吸附能力、易于处理、低能耗和通用性,并且不会形成反应副产物;钚蕴抗惴河糜谒硪蛭哂兄钊绺呓哟ケ砻、孔隙率和丰富的表面基团等特性,与粘土、沸石和石墨烯中的特性相比,这些特性更稳定。

                3,5-二硝基水杨酸吸附等温线

                平衡吸附分析使我们能够获得不同等温线模型的参数,表明在去除污染物时进行了何种类型的过程。在图1中,显示了使用粉末活性炭(图1a)和活性炭(图1b)在不同温度下DNS的吸附能力;构鄄斓3,5-二硝基水杨酸在两种吸附剂中的吸附都随着温度的升高而显着影响,随着温度的升高呈现出更大的吸附。因此,在45℃时,活性炭和粉末活性炭的大吸附容量分别为6.97和11.57mg/g。这可能是由于去除过程的环境,这会导致吸附剂表面随着温度的升高而增加其对3,5-二硝基水杨酸吸附的参与。使用商用活性炭的文献中也报道了类似的行为。在其他研究中,使用这种吸附剂还观察到,基于苯酚、高氯酸盐和重金属等的不同化合物的吸附能力有所增加。

                图1:不同温度下DNS吸附的演变(a)活性炭和(b)粉末活性炭。

                使用经商业氧化方法在不同温度下处理的活性炭去除磺基水杨酸和3,5-二硝基水杨酸的研究发现,最适合的模型是Langmuir的模型,表现出很大的吸附能力。在一些药物化合物中,如双氯芬酸、乙酰水杨酸、咖啡因等,最适合的模型是Toht,尽管在其他化合物中最佳模型是朗缪尔。此外,酚类和衍生化合物的吸附已在活性炭和其他低成本吸附剂中进行。

                活性炭和粉末活性炭中3,5-二硝基水杨酸吸附的传质研究

                外部和粒子内传质过程的分析可以对3,5-二硝基水杨酸的吸附产生显着影响,在去除3,5-二硝基水杨酸时可能存在由于物质传输造成的限制,这有必要对这种现象进行分析。图2a是以外扩散模型为基础构建的,从中可以看出,对于活性炭,在吸附过程中接触长达6小时的实验点处存在一条直线,这表明存在以下可能性,在任何温度的过程中通过外部传质控制。图2b显示了粉末活性炭在3,5-二硝基水杨酸吸附中获得的实验数据的表示,其中在与吸附剂接触1小时时观察到一条直线。这表明使用活性炭粒子不存在外部传质问题,因为3,5-二硝基水杨酸会迅速从溶液中去除,扩散到表面。此外,这表明活性炭颗粒中的吸附过程可能是由于表面存在的官能团。根据这些结果,确定是否也存在内部传质问题很重要,从而能够确定3,5-二硝基水杨酸删除过程是否受到这种现象的存在的显着影响。

                图2:不同温度下的外部传质分析(a)活性炭和(b)粉末活性炭。

                粒子内传质模型在图3a中,只能看到两个阶段,外部扩散和平衡阶段,因为没有清楚地观察到粒子内扩散阶段。这表明外部传质直接参与了3,5-二硝基水杨酸的吸附,导致3,5-二硝基水杨酸分子延迟从溶液中去除并被捕获在活性炭表面,因此需要更多的吸附能,使得吸附容量与粉状活性炭相比较低,这与本研究中平衡吸附研究中获得的结果一致。

                图3:不同温度下的外部传质分析(a)活性炭和(b)粉末活性炭。

                对活性炭吸附中颗粒内传质限制的分析(图3b)表明可以观察到两个阶段,外部扩散,这是一个短阶段,因为它只发生在过程的第一个小时,给出了动力学常数比活性炭获得的数量级高出一个数量级。后来,平衡阶段被注意到。该结果表明吸附过程没有外部和颗粒内传质限制,但该过程受碳颗粒表面分子的捕获控制。这项研究表明,吸附能力和3,5-二硝基水杨酸去除百分比更大的原因之一是使用粉末状活性炭,因为它仅取决于表面上发现的官能团的参与;相反,对于活性炭,它不仅取决于吸附剂表面的参与,而且受外部质量传输影响的限制,证实与粉末活性炭相比,必须使用更多的能量从溶液中去除3,5-二硝基水杨酸。

                活性炭吸附处理3,5-二硝基水杨酸的研究中,使用颗粒和粉末形式的商用活性炭分析去除能力,并在动力学过程和平衡状态下评估去除效果。在平衡研究中,发现吸附过程是在材料表面进行的,不受吸附质和吸附剂之间只有单层相互作用的限制;这可能是由于3,5-二硝基水杨酸吸附的吸热性质导致温度升高有利于该过程。就其本身而言,动力学研究表明活性炭和粉末具有不同的去除机制,具体取决于材料的形状,特别是对于活性炭,除了存在外部传质问题外,还存在具有异质吸附能的表面。另一方面,在粉末活性炭中发现需要两个活性位点来吸附3,5-二硝基水杨酸分子,并且表明不存在对其吸附能力产生很大差异的外部传质问题。所得结果表明,与活性炭相比,粉末活性炭具有更好的3,5-二硝基水杨酸吸附能力,这可能是吸附材料形状特征差异的结果。

              文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

              本文链接:http://www.itchyfeetravel.com/hangye/hy1051.html

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