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活性炭吸附去除水中腐殖質(zhì)的研究

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活性炭吸附去除水中腐殖質(zhì)的研究

發(fā)布時(shí)間：2021-11-09 瀏覽次數(shù)：

活性炭吸附去除水中腐殖質(zhì)的研究

在自然水域，腐殖質(zhì)通常存在作為水生植物和動(dòng)物的天然有機(jī)成分。腐殖質(zhì)是微生物和化學(xué)氧化產(chǎn)生的，是植物和動(dòng)物細(xì)胞中的碳水化合物被分解成較小的單位。因此，腐殖質(zhì)也可能是脂肪族和芳香族單元與官能團(tuán)的混合物，這些官能團(tuán)包括羧基，酯，醇，醚，酮，苯酚，胺，酰胺，吡啶和吡咯。在供水系統(tǒng)中，腐殖質(zhì)的存在會(huì)降低了水處理的效率。本次研究了腐殖質(zhì)在三種不同吸附劑上的吸附情況，并應(yīng)用了吸附等溫線。研究的三種吸附劑包括顆粒狀活性炭，β形式的羥基氧化鐵(β-FeOOH)和鐵包被的活性氧化鋁(AAFS)。并對(duì)吸附劑的理化特性進(jìn)行了研究。

廢水中不同類型的腐殖質(zhì)會(huì)改變化學(xué)和物理特性，因此，它們與不同類型的吸附劑相反地相互作用。關(guān)于吸附劑的孔隙率，活性炭主要是微孔的，具有非常大的表面積。β-FeOOH的情況尚不清楚，因?yàn)椴煌姆椒ńo出的結(jié)果不同。但是，鐵化合物上有可能存在微孔。與活性炭相比，可用于AAFS和β-FeOOH的吸附面積小。但是，被吸附物的大小可能使其無(wú)法穿透微孔，因此限制了對(duì)活性炭的吸附，但是活性炭的孔隙率是可控的所以能解決這方面問(wèn)題。

FTIR是研究吸附劑表面的官能團(tuán)與被吸附物之間相互作用的一項(xiàng)重要技術(shù)。圖1顯示了活性炭，AAFS和β-FeOOH的FTIR光譜�？梢宰⒁獾剑泄庾V活性炭，AAFS和β-FeOOH)均顯示2350至2310 cm -1之間的譜帶，這是由于大氣中二氧化碳的吸附所致。對(duì)于活性炭，此頻段為頻段(b)。在3430 cm -1處的帶(a)是由于OH拉伸引起的，并且發(fā)現(xiàn)醇基團(tuán)的CO拉伸在1160和1000 cm -1之間(帶(e))。帶(c)中在1550厘米-1來(lái)源于雙鍵C=C芳環(huán)和從C=O和COO拉伸-伸展。C–O拉伸的吸收和OH變形約為1450 cm -1(帶(d))。由于分子內(nèi)和分子間鍵合，空間效應(yīng)和共軛程度等因素，很可能出現(xiàn)帶移。這使得很難在頻譜的那些區(qū)域內(nèi)準(zhǔn)確分配每個(gè)小頻帶，這就是為什么僅從區(qū)域吸收中識(shí)別出整體結(jié)構(gòu)的原因。