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活性碳对水溶液中锶离子的吸附
澳门太阳集团2007手机版:韩研网络部 更新时间:2020-2-27 15:37:55

  不同原料制成的活性炭拥有不同的吸附能力和效果,比如由橄榄石制成的活性炭吸附剂对Pb2 +的吸附能力增强,而从杏仁壳制成的活性炭具有竞争性吸附能力。对锌,镉和铜离子的吸附,是由杏仁壳,橄榄核和桃核制成的活性炭,应为这些活性炭在其表面具有碱性酸性官能团和比表面高的值。用于生产活性炭的原料的性质在从水溶液中吸附重金属阳离子的过程中具有重要作用。本期大家研究了水溶液中锶离子在由果壳原料制成的活性炭上的吸附。

  实验性用料方法

  使用了两个来自坚果壳的活性炭样品进行研究:(1)通过磷酸(在460°C下)化学活化获得的活性炭果壳1,以及(2)通过物理化学活化方法蒸气(在960°C下)制备的活性炭果壳2。并且采用试剂级硝酸锶用于吸附研究。在溶液中各种锶离子浓度,恒定的固/液比和不同的温度(25-65°C)下,测定了锶离子在活性炭上的吸附等温线。用AAS-1分光光度计测定溶液中锶离子的平衡浓度。

  结果讨论

  图1显示了活性炭上锶离子从水溶液中的吸附等温线。如图1所示,即使在较高的平衡浓度下,所显示的等温线也具有拐点。坐标中锶离子的吸附等温线如图2所示。通过外推曲线,以图形方式获得logKads值。活性炭的结构参数由Dubinin–Radushkevich方程根据苯吸附-解吸等温线确定。

  图1:活性炭上水溶液中锶离子的吸附等温线。

  图2:在坐标中,活性炭上水溶液中锶离子的吸附等温线。

  锶离子的吸附平衡常数得出吸附平衡常数等于2,并且ΔG0值分别为0.5 kJ / mol。根据以前的数据,活性炭吸附剂-H2O的水界面ΔG0等于2.3 kJ / mol。具有比溶剂(水)低的标准摩尔吸附微分自由能(ΔG0)的吸附剂无法将其从吸附剂表面(从其孔隙)中置换出来,但是锶离子在相对较高的平衡浓度下被吸附,其值这些离子的吸附量相当大(图1)。这种现象可以通过以下事实来说明:在低平衡浓度下,锶离子与活性炭的多孔结构中的水分子相互作用,从而形成Sr(OH)+离子。活性炭微孔结构中Sr(OH)+的形成和扩散过程已有实验。在相对较高的平衡浓度下,水分子不会因与羧基(-COOH)以及与磷酸盐和多磷酸盐基团(P = O,COP)相互作用而与活性炭结合的锶离子置换。

  图3和图4分别显示了在不同温度下,水溶液中锶离子在果壳1和果壳2活性炭上的吸附等温线。从提供的数据可以看出,随着温度的升高,果壳1和果壳2活性炭样品上的吸附值都在减小,但锶离子在果壳2上的吸附等温线的形状低平衡浓度下的碳与果壳1活性炭上的碳不同。在较高的平衡浓度下,大家还可以区分出果壳2活性炭样品上锶离子吸附等温线的形状与果壳1活性炭相比。

  图3:在不同温度下,活性炭果壳1上水溶液中锶离子的吸附等温线。

  图4:在不同温度下,活性炭果壳2上水溶液中锶离子的吸附等温线。

  实验结论

  即使在相对较低的平衡浓度下,活性炭果壳1上水溶液中锶离子的吸附等温线也有两个拐点。随着温度升高,吸附值降低,表明吸附过程是放热的。锶离子在活性炭1和2上的标准吸附热值不同。活性炭1的Q 0值高于样品2的Q 0值,分别等于8.6 kJ / mol和6.8 kJ / mol。活性炭1上锶离子的吸附标准熵变的绝对值很小,这与锶离子在吸附剂中的高迁移率有关,因此,吸附可能是非定位的。

文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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