活性炭國家專精特新“小巨人”企業活性炭產學研合作

　　活性炭對2,4,6-三氯苯酚的吸附，酚類衍生物屬于一組常見的環境污染物。即使在低濃度下酚類衍生物的存在也可能成為廢水再利用的障礙。酚類衍生物會引起飲用水的不愉快的味道和氣味，并且可能對不同的生物過程產生許多負面影響。2,4,6-三氯酚(TCP)是被公認為有毒致癌物的酚類衍生物之一。2,4,6-TCP含有三個與苯環連接的氯原子(位置2,4和6)。通常存在于涂料，制藥，農藥，木材，紙漿和造紙等工業廢水以及水消毒過程中。

　　2,4,6-TCP是一種有毒，致突變和致癌的污染物。2,4,6-TCP是一種弱酸，在體外很容易滲入人體皮膚，容易被胃腸道吸收。如果排入河流，湖泊和海洋，對水生生物也是非常有害的。穩定的碳 - 氯鍵和氯原子相對于羥基的位置是造成它們的毒性，致癌性，結構穩定性和環境持久性的原因，從環境中去除2,4,6-TCP非常關鍵。關于從廢水中除去2,4,6-TCP化合物的技術的文獻中已經提出了幾種方法，如光催化，微生物降解，化學 - 生物氧化，催化氧化過程，離子交換樹脂等。然而，從椰殼活性炭中去除TCP的吸附過程似乎是去除廢水中微量污染物的最適用的方法。

　　作為吸附技術之一的活性炭上的吸附是處理高強度和低體積酚類廢水的最有效和廣泛使用的技術，除了與其他處理相比具有快速吸附動力學和設計簡單性。活性炭對相對低分子量的有機化合物如2,4,6-TCP具有完美的吸附能力。它還提供了大的表面積，高的吸附容量和高度的表面反應性�；钚蕴靠梢砸赃@樣的方式制造，即得到高度不規則的材料，其大致結構為每個放大倍數并具有任何寬度的孔隙。

　　吸附過程廣泛用于去除氣味，油，顏色和有機污染物，尤其是從液相系統中去除。顆粒狀和粉末狀活性炭的潛力已被證明是一個世紀以來用于吸附技術的有效吸附劑。因此，需要對吸附平衡和吸附性進行研究，以進一步了解活性炭上的吸附動力學。

　　吸附實驗

　　用常規方法測量2,4,6-TCP的過量吸附，其中將 2g活性炭W 0加入最初的重量百分比，w%的2,4,6-TCP在 20g總重量的液體2,4,6-TCP和丙酮混合物W中的溶液。制備10個液體2,4,6-TCP和丙酮混合物樣品，初始 濃度范圍為100-600mg / L。

　　在實驗中使用活性炭之前，首先將活性炭在溫度為50 ℃ 的烘箱中干燥并放置過夜。然后將活性炭置于干燥器中冷卻，然后使用。這是為了防止活性炭中的水分影響吸附結果。

　　然后將容量瓶放入水浴振蕩器中，并在 30 ℃ 的恒溫下以100rpm 振蕩2 天。2 天后，使溶液平衡以使活性炭顆粒在燒瓶底部沉淀。當所有活性碳顆粒在燒瓶底部沉淀時，將其過濾(使用微過濾器)以防止在活性炭微粒注射過程中進入GC柱。然后，所有2,4,6-TCP和丙酮混合物的樣品通過使用微量注射器以0.4μL的體積手動 注入氣相色譜以確定混合物中2,4,6-TCP的峰面積分數。

　　吸附平衡曲線

　　從過量的吸附數據中，吸附平衡曲線繪制在y軸上的過量等溫線和在x軸上的平衡摩爾分數如圖1所示。圖1顯示 了在整個濃度范圍內，在30 ℃的恒溫下2,4,6-TCP在活性碳上的過量等溫線。從圖1可以看出，混合物中沒有發生負吸附。從圖1還可以觀察到2,4,6-TCP在活性炭上的吸附隨著2,4,6-TCP濃度的增加而增加。

　　圖1。活性炭在30 °C 恒溫下對2,4,6-TCP的吸附等溫線。

　　等溫曲線清楚地表明2,4,6-TCP濃度較低時，活性炭上2,4,6-TCP的吸附速度較快，較快。這種現象是由于2,4,6-TCP的高分子量和低溶解度特性使其容易被活性炭吸收。由于2,4,6-TCP在活性炭表面上的相互作用基團的高親和力，因此也被快速吸附。

　　2,4,6-TCP在活性炭上的選擇性吸附。從圖2中可以看出，隨著2,4,6-TCP濃度的增加，2,4,6-TCP在活性炭上的選擇性很高。這是由于2,4,6-TCP自身的特性，例如其高親和力，高分子量和低溶解度，導致其對活性炭的吸附選擇性高。

　　圖2。2,4,6-TCP在30 ℃下對活性炭的選擇性。

　　活性炭吸附2,4,6-TCP上的過剩吸附等溫線與Pseudo-Ideal吸附模型相關性良好，符合非線性特征的“有利等溫線”，遵循Langmuir吸附等溫線。吸附等溫線常數和回歸系數常數與其他研究人員的比較(已經證明，值是可比較的，并顯示出顯著的差異，證明活性炭吸附2,4,6-TCP遵循有利的等溫線。

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