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吸附溫度對活性炭吸附性能的影響

來源:皓泉水處理 作者:佚名 日期:14-11-02 瀏覽:

  在改性活性炭對水中對硝基苯酚的吸附性能試驗中,于100mL吸附瓶中加入制得的吸附劑40.0mg,然后加入對硝基苯酚標準溶液50.0mL,在不同溫度下恒溫吸附2h,取清液測定其中對硝基苯酚質量濃度,根據測試數據制得對硝基苯酚去除率與吸附溫度的關系圖。

  由硝基苯酚去除率與吸附溫度關系圖可以看出,改性活性炭Fe2O3-AC(AC-活性炭)吸附劑對對硝基苯酚的吸附性能明顯優于未改性的活性炭;在吸附溫度由18℃升高到25℃時。Fe2O3-AC(AC-活性炭)吸附劑對對硝基苯酚的去除率由95.6%升高到96.2%,活性炭的去除率由94.9%升高到95.5%;在吸附溫度由25℃逐漸升高到40℃時,隨著溫度的繼續增大,去除率反而減小。40℃時改性活性炭和普通活性炭吸附劑上對硝基苯酚分別降為94.9%和94.2%。

  實驗結果顯示:經鐵改性得的Fe2O3-AC(AC-活性炭)吸附劑與原活性炭相比其比表而積明顯降低,比表而積的降低是不利于對硝基苯酚分子吸附的因素。經Fe改性活性炭制得的Fe2O3-AC(AC-活性炭)吸附劑比原活性炭具有更高的去除率。這可歸因于經焙燒生成的Fe2O3-AC改性活性炭高度地分散在活性炭表而,提高了吸附劑表而的極性,提高了吸附劑對被吸附物的吸附性能。故Fe改性活性炭的吸附性能優于未改性的活性炭。

  活性炭吸附存在物理吸附與化學吸附。物理吸附是由范德華力引起的吸附且吸附速率較快,基本不受溫度的影響,高溫不利于物理吸附;化學吸附過程中在吸附劑表而和被吸附分子之間形成了化學鍵,通過化學鍵力而進行的吸附其吸附速率較低,隨溫度升高則速度加快。在低溫時吸附過程主要為物理吸附,當溫度升高時化學吸附得到促進,故隨著吸附溫度的升高對硝基苯酚的去除率增加。達到一定的吸附溫度后。化學吸附達到了飽和,且在更高的吸附溫度下形成的化學鍵會斷裂,故繼續提高吸附溫度對硝基苯酚的去除率開始下降。溫度對溶液粘度也產生一定的影響。在一定溫度范圍內,隨著溫度的升高溶液的粘度減小,分子的運動及碰撞加劇,使分子偏離初始位置增大,相互作用力減弱,促進了溶質分子擴散,從而加速吸附劑孔中先吸附物質的置換,加速吸附作用。隨著溫度的繼續升高,吸附劑的吸附作用會減弱。故即使有化學吸附存在,過高的溫度同樣不利于吸附的發生。

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