活性炭国家专精特新“小巨人”企业活性炭产学研合作

　　活性炭对2,4,6-三氯苯酚的吸附，酚类衍生物属于一组常见的环境污染物。即使在低浓度下酚类衍生物的存在也可能成为废水再利用的障碍。酚类衍生物会引起饮用水的不愉快的味道和气味，并且可能对不同的生物过程产生许多负面影响。2,4,6-三氯酚(TCP)是被公认为有毒致癌物的酚类衍生物之一。2,4,6-TCP含有三个与苯环连接的氯原子(位置2,4和6)。通常存在于涂料，制药，农药，木材，纸浆和造纸等工业废水以及水消毒过程中。

　　2,4,6-TCP是一种有毒，致突变和致癌的污染物。2,4,6-TCP是一种弱酸，在体外很容易渗入人体皮肤，容易被胃肠道吸收。如果排入河流，湖泊和海洋，对水生生物也是非常有害的。稳定的碳 - 氯键和氯原子相对于羟基的位置是造成它们的毒性，致癌性，结构稳定性和环境持久性的原因，从环境中去除2,4,6-TCP非常关键。关于从废水中除去2,4,6-TCP化合物的技术的文献中已经提出了几种方法，如光催化，微生物降解，化学 - 生物氧化，催化氧化过程，离子交换树脂等。然而，从椰壳活性炭中去除TCP的吸附过程似乎是去除废水中微量污染物的最适用的方法。

　　作为吸附技术之一的活性炭上的吸附是处理高强度和低体积酚类废水的最有效和广泛使用的技术，除了与其他处理相比具有快速吸附动力学和设计简单性。活性炭对相对低分子量的有机化合物如2,4,6-TCP具有完美的吸附能力。它还提供了大的表面积，高的吸附容量和高度的表面反应性。活性炭可以以这样的方式制造，即得到高度不规则的材料，其大致结构为每个放大倍数并具有任何宽度的孔隙。

　　吸附过程广泛用于去除气味，油，颜色和有机污染物，尤其是从液相系统中去除。颗粒状和粉末状活性炭的潜力已被证明是一个世纪以来用于吸附技术的有效吸附剂。因此，需要对吸附平衡和吸附性进行研究，以进一步了解活性炭上的吸附动力学。

　　吸附实验

　　用常规方法测量2,4,6-TCP的过量吸附，其中将 2g活性炭W 0加入最初的重量百分比，w%的2,4,6-TCP在 20g总重量的液体2,4,6-TCP和丙酮混合物W中的溶液。制备10个液体2,4,6-TCP和丙酮混合物样品，初始 浓度范围为100-600mg / L。

　　在实验中使用活性炭之前，首先将活性炭在温度为50 ℃ 的烘箱中干燥并放置过夜。然后将活性炭置于干燥器中冷却，然后使用。这是为了防止活性炭中的水分影响吸附结果。

　　然后将容量瓶放入水浴振荡器中，并在 30 ℃ 的恒温下以100rpm 振荡2 天。2 天后，使溶液平衡以使活性炭颗粒在烧瓶底部沉淀。当所有活性碳颗粒在烧瓶底部沉淀时，将其过滤(使用微过滤器)以防止在活性炭微粒注射过程中进入GC柱。然后，所有2,4,6-TCP和丙酮混合物的样品通过使用微量注射器以0.4μL的体积手动 注入气相色谱以确定混合物中2,4,6-TCP的峰面积分数。

　　吸附平衡曲线

　　从过量的吸附数据中，吸附平衡曲线绘制在y轴上的过量等温线和在x轴上的平衡摩尔分数如图1所示。图1显示 了在整个浓度范围内，在30 ℃的恒温下2,4,6-TCP在活性碳上的过量等温线。从图1可以看出，混合物中没有发生负吸附。从图1还可以观察到2,4,6-TCP在活性炭上的吸附随着2,4,6-TCP浓度的增加而增加。

　　图1。活性炭在30 °C 恒温下对2,4,6-TCP的吸附等温线。

　　等温曲线清楚地表明2,4,6-TCP浓度较低时，活性炭上2,4,6-TCP的吸附速度较快，较快。这种现象是由于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团的高亲和力，因此也被快速吸附。

　　2,4,6-TCP在活性炭上的选择性吸附。从图2中可以看出，随着2,4,6-TCP浓度的增加，2,4,6-TCP在活性炭上的选择性很高。这是由于2,4,6-TCP自身的特性，例如其高亲和力，高分子量和低溶解度，导致其对活性炭的吸附选择性高。

　　图2。2,4,6-TCP在30 ℃下对活性炭的选择性。

　　活性炭吸附2,4,6-TCP上的过剩吸附等温线与Pseudo-Ideal吸附模型相关性良好，符合非线性特征的“有利等温线”，遵循Langmuir吸附等温线。吸附等温线常数和回归系数常数与其他研究人员的比较(已经证明，值是可比较的，并显示出显着的差异，证明活性炭吸附2,4,6-TCP遵循有利的等温线。

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