活性炭从聚合溶液中去除丙烯酸

废水中常见的有机成分包括：蛋白质，碳水化合物，脂肪，油，聚合物，染料，酚，石油产品，表面活性剂等。如此复杂的废水成分迫使人们寻求新的效果更好的吸附剂。本文介绍的研究是在基于活性炭上进行的，在二氧化碳和碳酸钾的存在下对其进行了热化学处理，以改变其多孔结构，表面的酸碱性质，因此，对有机杂质的吸附性能。确定了活性炭对阴离子聚丙烯酸(PAA)和十二烷基硫酸钠(SDS)及其混合物的吸附性能。

本实验首先将起始材料在110°C干燥至恒重，然后压碎并筛分至0.5至1 mm的粒度。在石英管式反应器中，在吹入氮气流(0.170 L/min)下进行起始原材料的热解。将样品加热(10°C/分钟)从室温到最终热解温度600°C，并保持60分钟。然后，将获得的炭用800°C的蒸汽进行物理活化，以燃烧掉约50%的碳(即，在温度和活化剂的影响下，燃烧掉了50%的碳质材料)。为了改变表面基团的质地参数和酸碱特性，对这样制备的活性炭(表示为N)进行两种热化学处理。第一个步骤包括在900℃，氮气氛(流速0.330 L/min)下，用碳酸钾(N9K样品)进行额外的化学活化(旨在在先前生产的活性炭中形成额外的微孔结构)(碱/活性炭重量比为2：1)。之后，产品经过两步洗涤程序(用5%热HCl溶液和软化水洗涤)。最后，将样品在110°C下干燥以获得恒定质量。修改的另一个变体包括在900°C的二氧化碳气流中以0.250 L的流速额外活化/分钟，持续45分钟(N9C样品)。二氧化碳的使用旨在扩大蒸汽活性炭中存在的孔的直径。

活性炭和经改性后获得的样品的化学成分。两种修饰均导致灰分含量以及结构中特定元素的变化，其中这些变化对N9K样品而言更大。起始活性炭(N)暴露于碳酸钾会导致矿物质(灰分)的显着下降，同时氢含量下降两倍(可能是碳结构芳构化的结果)由于活性炭颗粒的表面氧化，增加了氧气量。还值得注意的是，灰分含量比在CO 2中退火的N9C样品低了近10倍。大气层。N9K中的灰分很可能是由于活化后将其用5%的盐酸溶液洗涤而导致的。图1所示的SEM图像也证实了各个活性炭的质地和形态多样性。可以看出，根据制备程序，样品在尺寸，形状以及孔的数量或排列方面存在显着差异。特别是在活性炭和N9C样品中可以观察到的较亮片段可能是其结构中存在灰分(矿物质)的结果。