活性炭国家专精特新“小巨人”企业活性炭产学研合作

　　今天我们提供的内容是不同的活性炭吸附对乙酰氨基酚的效果，条件为CO=2500毫克/升，在pH 1.2下在模拟胃液(SGF)发生接触活性炭4小时，在310 K的水中并搅拌。通过UV可见监测残留的对乙酰氨基酚。使用替代模型将结果转化为比例吸附等温线。本研究的目的是研究活性炭消除溶解在模拟SGF中的对乙酰氨基酚的吸附效果。

　　活性炭的吸附能力取决于吸附剂的性质(孔结构，官能团，灰分含量)以及被吸附物的性质(官能团，极性，分子大小和重量)。前体的类型和活化过程确定了活性炭的基本性质，如表面积和孔径分布。活性炭具有强大的异质表面，具有几何和化学特性。几何异质性是孔的尺寸和形状以及凹坑和空位的差异的结果。化学异质性与表面(主要是氧)和各种表面污染物的不同官能团有关。两种异质性都有助于活性炭的独特吸附性能。

　　分批平衡实验和分析方法

　　通过将对乙酰氨基酚溶解在1L重新调节至pH1.2的SGF中来制备浓度为2500mg / L的对乙酰氨基酚的储备溶液。重复三次分析，平均每种类型的活性炭进行了15次实验。对活性炭样品进行了粒度分布分析。在吸附期间，活性炭的量在0.001至0.27g的范围内变化。将活性炭样品加入到溶解在SFG中的对乙酰氨基酚溶液中，并在室温(37.0±0.1℃)下以100rpm恒速搅拌保持4小时。然后将样品过滤，并将5ml溶液液体提取物用于UV / VIS分析。通过质量平衡计算活性炭吸附的对乙酰氨基酚的量。在浓度分析中使用以前建立的线性关系。对于浓度较高的溶液，需要稀释以在区域进行分析。从校准曲线中取出吸光度读数，该曲线确定对应于等温线中每个点的平衡浓度。平衡时的吸附量qe(mg / g)。

　　活性炭表面官能团的鉴定

　　确定了三种活性炭(3424,2852,2921和1125cm -1)的共同谱带，图 2。3424cm -1中的带被归属于羰基-OH拉伸。2852和2921cm -1处的峰是由于存在脂族CH，CH 2和CH 3基团，预期在1125cm -1处与羧基-OH基团有关。样品NB显示可分配给内酯基团的1737cm -1带，而在样品NE中，在1710cm -1处观察到峰其可以分配到内酯或非芳族羧基，据报导其C = O拉伸在1712cm -1处发生。从1600到1650厘米-1的带可以分配给C = O醌基。在这些范围中发现以下频段：1652厘米-1为NE，1629厘米-1为NB / NE，和1641厘米-1为ML。NB / NE常见的1578厘米-1的频带尚未得到明确的解释。这被分配到高度共轭的羰基的芳环拉伸对。在2900cm -1处的峰对应于以下官能团：CH，-CH 2，-CH 3。此外，波数1400和1700cm -1之间的中等强度的一系列峰可以归因于由于酮，酯，醛和羧酸的存在而导致的官能团C = O和C = C的伸长。在1038cm -1处， NE呈现对应于酒精CO振动拉伸的峰。

　　平衡等温线

　　对乙酰氨基酚在NE，NB和ML活性炭的实验吸附数据在37℃绘制在图3中。等温线表明，NB具有最高吸附容量和最高V MICO(厘米3 /克)，但是有微孔和吸附能力之间不存在线性关系，因为ML以较低的呈现类似的值Vmicro(表 2)。该结果表明，活性炭的吸附能力与其结构性质之间不存在简单的关系。这也被，他们已经表明，碳的表面化学被认为是稀释水溶液中吸附机理的重要因素。

　　对乙酰氨基酚分子在活性炭表面的压实程度的有效性与吸附位置的最佳分布与该分子的最大包装程度有关。乙酰氨基酚分子在其非离子化状态下在SGF中的面积的测定显示在活性炭表面上以优先级NB> NE> ML的顺序具有更好的取向。原因可能是分别在结构和功能平面上更好地分布吸附的活性位点。

　　在本研究中报道的结果表明，活性炭ML可以被设想为从SGF去除对乙酰氨基酚的替代吸附剂。ML与商业标准NB和NE没有显着差异。CO 2等温线表明ML是具有类似于NE图案的纹理的微孔材料。从具有不同性质的三种活性炭的比较可以看出，微孔结构和表面化学性质在定义吸附能力方面具有关键作用。

　　确定对乙酰氨基酚对SGF中活性炭的吸附过程是自发的(ΔG<0)。从大多数情况看，这些模型与所分析的数据非常吻合，具体取决于活性炭的类型。对乙酰氨基酚的吸附可能发生在特定部位以及基底区域。虽然氧化过程由氧表面团进行，但先前的结果表明，不仅这些氧基的分布和分布的性质以及分布变得至关重要。对乙酰氨基酚分子横截面积的面积的估计计算表明肯定。

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