通過化學(xué)處理對甘蔗渣活性炭進行硫固定及其對酸性染料吸附的影響

1、通過化學(xué)處理對甘蔗渣活性炭進展硫固定及其對酸性染料吸附的影響染料廢水不僅僅是顏色的美學(xué)污染物，而且還干擾了接收水體的光浸透，從而擾亂了生物過程。此外，染料流出物可能含有對微生物群體具有毒性作用并對哺乳動物有毒性和/或致癌性的化學(xué)物質(zhì)。盡管包括化學(xué)氧化，生物處理，凝結(jié)絮凝和膜工藝在內(nèi)的各種方法都可用于處理染料廢水，活性炭的使用仍然廣泛使用?；钚蕴勘憩F(xiàn)出兩性性質(zhì)，使它們能吸附陽離子和陰離子染料。然而，活性炭的消費本錢仍然很高。這引起了農(nóng)業(yè)廢棄物消費活性炭的低本錢替代材料的研究，例如杏花，竹子和李子。在這些研究中，控制構(gòu)造特性，特別是碳的外表化學(xué)性能，以滿足特殊應(yīng)用如染料吸附的需要，已經(jīng)受到相當大的

2、興趣。外表官能團有望大大改變碳的外表特性和外表行為。這些組可以源于前體和消費過程。已經(jīng)使用含碳吸附劑中固定硫，氮，氫和其他化學(xué)基團進展外表改性，以提供含碳吸附劑的外表化學(xué)反響的可控開展。盡管外表修飾的好處已有詳細記錄，但目前對其對吸附過程的影響的理解是有限的。含碳吸附劑改性以產(chǎn)生碳硫外表化合物已經(jīng)在各種碳基固體中進展，包括炭，活性炭，炭黑和煤。這些碳-硫化合物通常通過在存在硫蒸汽，硫化氫，二氧化硫和二硫化碳。含硫或其他熱解硫的含碳固體也被用于消費硫磺外表的固體。可吸收量的硫通常由碳質(zhì)前體吸收，通常范圍為6至50。這些硫外表化合物表現(xiàn)出廣泛的性能，包括熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。當在1000下加熱或用

3、溶劑萃取時，硫化合物不能分解。這是除了在500-700之間與氫反響，其中硫硫化合物反響形成硫化氫。特別令人感興趣的是固定有硫化合物的吸附劑表現(xiàn)出增強的金屬吸收。Krishnan和Anirudhan已經(jīng)說明，通過將碳暴露于S2和H2S，將硫基化合物引入蔗渣中，在活化過程中產(chǎn)生顯著增強的重金屬去除。雖然已經(jīng)證明了在活性炭中硫固定的優(yōu)點，但碳外表中這種高濃度硫的好處并不明確。2實驗局部2.1活性炭的制備甘蔗渣通過物理活化而被激活。這涉及兩步過程：通過使用脫水劑，硫酸，甘蔗渣進展碳化，隨后在900下用二氧化碳氣化以形成擴展的外表積和炭的多孔構(gòu)造。在碳化步驟中，將濃硫酸以3：4的比例重量比添加到甘蔗渣中

4、。將混合物裝入Pyrex反響器中并用空氣加熱至1602小時。將所得碳冷卻并用水洗滌直至無酸，然后在110下枯燥。在900的固定溫度下，使用各種濃度的二氧化碳進展碳化炭的氣化。2.2激活碳的物理和化學(xué)特性在QuantahreAutsrb1-LP中，通過在77K下的N2吸附測定碳的構(gòu)造特征。碳酸值根據(jù)AST試驗D3838-80ASTA1996測定。化學(xué)特征還包括使用EleentarVariELIIIHNS元素分析儀進展的活性蔗渣的硫分析。通過傅里葉變換紅外光譜檢測活性炭的外表官能團。為了獲得可觀察到的吸附光譜，將活性炭研磨成非常細的粉末，然后在120下枯燥至少24小時。用KBr光譜級將細小碳樣品稀

5、釋至均勻化至約0.1t%，并進一步研磨。3結(jié)果與討論硫化合物與硫酸的相對優(yōu)勢在于它似乎不會干擾碳的構(gòu)造發(fā)育，因為通過熱解法固定硫是常見的。由總外表積反映的碳的構(gòu)造發(fā)育，孔徑和孔體積相對不受硫含量增加的影響。在-6碳中觀察到的外表積的降低似乎與碳的廣泛燃燒觀察到的孔隙塌陷相關(guān)，而不是硫污染。由于碳固定在碳外表上而產(chǎn)生的碳堿度的性質(zhì)是認為是由硫基的路易斯堿性質(zhì)引起的。硫基是在作為根本位點的石墨微晶的基底平面內(nèi)提供電子富集區(qū)的位點的電子對供體。在碳外表上可以存在幾種碳硫化合物，包括硫化物，硫酚，二硫鍵，硫醌，亞砜和硫代內(nèi)酯。為了優(yōu)化吸附系統(tǒng)的設(shè)計以去除染料，重要的是為每個系統(tǒng)的平衡數(shù)據(jù)建立最適宜的相關(guān)性。在本研究中，Languir和Freundlih模型已經(jīng)對兩個等溫線方程進展了測試。4結(jié)語這項研究說明，硫化物官能團可以在氣化前利用生物質(zhì)硫酸處理進展化學(xué)固定。通過該方法引入硫基可以賦予外表官能團的改良本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理，而不會干擾碳的構(gòu)造發(fā)育，如通常用熱解引入高濃度的硫所觀察到的那樣。在碳外表觀察到包括=S，S=和S=S和S-的官能團。這些在碳外表上引入的這些基團即使在100的2下在900下氣化15小時也表現(xiàn)出熱穩(wěn)定性。通常，碳還含有促進酸性位點的氧絡(luò)合物。通常，0.00