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活性炭的作用是什么、活性炭吸附废水中的甲基黄

2020-09-22 | 39

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活性炭对硫代硫酸金的回收率


      活性炭对硫代硫酸金的回收率,通过在活性炭的多孔结构中添加硫代化学基来提高硫代硫酸金的回收率。 如何用活性炭回收金,氰化法是湿法冶金金回收的常用技术,矿床从活性炭上解吸提取金。 氰化物的毒性很高,所以对环境也很危险。 本次介绍的是使用硫代硫酸盐浸出金,使用活性炭进行吸附解吸提取金的替代方法,是代替氰化物的创新且环保的替代方法。 另外,硫代硫酸盐比氰化物便宜。

      金在室温下能以氧和硫代硫酸盐为配体溶解,但反应慢。 铜和阿摩尼亚改善了金的溶解,使反应速度提高了2.0倍。 因此,在这次的研究中,将硫代乙醇酸浸渍在细孔活性炭中,测定了活性炭的金吸附能力。 在活性炭中添加硫代乙醇酸活性炭,在室温下液相浸泡。 在异丙醇中搅拌硫代乙醇酸4.8时间,把活性炭浸泡在硫代乙醇酸中。 然后,用过滤脱络离子水清洗碳几次。 再次过滤活性炭,在7.0的电烤箱下干燥4小时。 未改性活性炭也在表现特征之前先进行清洗和干燥,在吸附研究中浸渍和使用未改性活性炭作为吸附剂。 另外,硫醇浸渍活性炭的结构、形态和元素体分析利用配备x射线分散微分析器(SEM-EDS  )的扫描电镜进行。SEM图像显示连续的孔隙和介孔,在硫代乙醇酸浸渍中发挥重要作用,能够促进金的转移。

       活性炭对金吸附的影响图2a显示的是利用硫醇浸渍的活性炭进行吸附测定的金回收曲线。 该曲线显示了测定的活性炭浓度的大致线性趋势。 但是,随着碳浓度的增加,预计该曲线渐近。 在水溶液中搅拌的硫醇与浸渍于活性炭中的硫醇之间的金吸附没有差异。 实际上,两种活性炭的金回收率均达到91%,与无金回收能力的未改性活性炭形成鲜明对比。 但是,当活性炭量减少时,浸渍在硫醇中的活性炭的金回收率低。 金回收率的这种差异可以用能与金反应的硫醇量来说明。 另一方面,巯基甘油在水性介质中时,可以立即进入形成金配合物,金的回收过程更有效。 另一方面,将巯基乙酸浸渍在活性炭的表面时,硫金硫酸盐配合物必须首先到达活性炭的表面,然后金才能在活性炭内移动。 因此,在吸附过程中增加了传递阻力。  在吸收比观察到的这种改善与浸渍在活性炭中的硫醇的当量浓度有关,约为0.02 moll-1。

        活性炭的金回收率的测定方法为,使用硫醇浸渍活性炭,以50gl-1的溶液比率和30 rpm的搅拌速度进行溶出测定的2.4时间。 洗脱过程完成后,进行过滤,从洗脱的活性炭中分离出浓溶液。 然后,用脱络离子水清洗活性炭,洗脱剩馀金属。 用原子吸收分光光度法分析了强溶液。 使溶出的活性炭干燥,用火法评价了保留金。 活性炭对硫代硫酸金的吸附机构金对活性炭的吸附明显与巯基乙酸的存在有关。 硫醇化学基,特别是巯基乙酸纳米金属钍,可还原二硫键,然后再插入过渡金属络离子进行再氧化。 该特性用于获得角蛋白金属配合物的纳米粉。 从这个意义上讲,巯基乙酸阴离子的巯基化学基可能破坏硫代硫酸金配合物的二硫键(SS  )。 因此,两个中间种可以形成和再配置,与金巯基化学基b形成亚硫酸氢钠。 4个明显不同的化学环境中硫化学基对活性炭的插入。 这是硫醇、二硫化物、亚磺酸、磺酸。

        之后,金的吸附增加了巯基化学基与二硫键的结合能,这两种化学基仅意味着活性炭具有从硫代硫酸盐溶液中回收金的能力。 如图3所示,吸附过程可能与硫代硫酸盐和巯基乙酸盐之间的配体交换有关。 硫代硫酸金络合物对硫醇修饰活性炭的吸附过程。 活性炭可以回收溶液中金的91%。 洗脱试验表明巯基乙酸金复合物对活性炭有很强的亲和力。 基于紫外可见光谱和循环伏安法的化学基,证明了新的硫醇金配合物的存在。 该配合物是利用活性炭回收金,并通过巯基乙酸络离子与硫代硫酸金配合物的相互作用形成的。 硫醇化学基可能破坏硫代硫酸盐配合物的二硫键,形成新的金配合物。 将来,使用活性炭回收硫代硫酸金有可能代替氰化法回收金。


活性炭吸附废水中的甲基黄

染料行业的规模和增长与纺织行业有着千丝万缕的联系。据估计,全世界每年有28万吨染料废水作为工业废水排放,未经适当处理就将含有工业染料的废水排入水中对环境会造成很大的影响。纺织废水含有严重着色和高电导率的废水,并且大多数染料对生物降解过程具有完全的抵抗力。这项研究通过活性炭用于从水溶液中去除甲基黄。   活性炭的制备和表征:将原材料在80ºC下干燥12小时,压碎并筛分至小于2.0 mm的均匀大小。碳化过程是通过将30 g样品装入立式炉中并在150 cm3/min的纯氮气流下加热到700ºC进行一小时来进行的。将样品以1:1的比例浸入KOH中,并在烤箱中于110℃下干燥。使用微波加热以300 cm3/min的CO2气流对干燥的炭进行活化处理。微波功率设置为660瓦,并保持4分钟的激活时间。依次用去离子水洗涤产生的样品,直到达到中性pH,并将样品在110℃的烘箱中干燥12小时获得成品活性炭。使用氮吸附等温线测定活性炭的比表面积,总孔体积和孔径分布。使用扫描电子显微镜分析来确定孔结构,表面结构和孔排列的外观。   原材料和制成活性炭的表面形态分别如图1(a)和(b)所示。原材料的表面结构粗糙且不平坦。但是,活性炭的形貌显示存在明显的孔结构,并且在表面分布有一系列粗糙的孔洞。这是由于木质纤维素在高温下分解,然后蒸发了衍生化合物而使样品具有发达的孔。  图1:(a)原材料(x6k)和(b)活性炭(x6k)的SEM显微照片。   

平衡吸附研究   来自市场上购买的甲基黄被用作吸附物。甲基黄的化学式为C6H5N2C6H4N(CH3)2,分子量为225.30 g/mol。分批吸附研究在一组250 ml锥形瓶中进行。将100 ml 甲基黄溶液以已知的初始浓度放入烧瓶中。活性炭的重量固定为每个烧瓶0.1g。使用等温水浴振荡器在120 rpm和恒温下搅拌混合物,直到达到平衡。使用双光束紫外可见光谱仪在最大波长410 nm下测量甲基黄染料的浓度。   接触时间和吸附物初始浓度的影响   图2说明了甲基黄初始浓度和接触时间对30°C时吸附平衡的影响。随着初始染料浓度从20 mg/L增加到100 mg/L,发现平衡时的染料吸附量增加。这些表明初始浓度提供了必要的驱动力,以克服对染料分子在水相和固相之间传质的阻力。初始浓度越高,浓度梯度的驱动力越大。从图中可以看出,较高的初始浓度的染料溶液需要更长的接触时间才能达到平衡。初始浓度为20-40 mg/L的染料溶液达到平衡所需的接触时间约为3-5小时。  图2:初始浓度和在30°C时达到吸附平衡的接触时间。   该观察结果可以解释为,最初染料分子被吸附在活性炭的外表面上,这使得吸附速度非常快。当外表面的吸附达到饱和时,染料进入颗粒的内部孔中。这种现象花费了较长的接触时间。因此,由于有限的表面可附着区域,染料分子需要进一步扩散到孔中,因此具有较高初始浓度的染料溶液需要相对较长的接触时间才能达到平衡。   溶液温度的影响   温度对吸附过程有显着影响,因为温度的变化会引起吸附剂对特定吸附物的平衡吸附能力的变化。因此,如图3所示,通过将溶液温度从30-60°C改变来研究溶液温度对染料去除的影响。在这项研究中,发现甲基黄在活性炭上的吸附非常适合Freundlich等温线模型,该模型具有较高的相关系数,与其他模型相比,R2为0.988。这表明发生的吸附过程是多层吸附并且本质上是非均质的。异质性是由于表面上存在不同的官能团以及各种吸附剂与被吸附物的相互作用而引起的。此外,nF值大于1,表明活性炭和甲基黄染料之间有很强的相互作用,并具有良好的吸附性。高吸附能力可以归因于其较高的表面积和发达的中孔结构。   


活性炭的作用是什么


关于活性炭的作用,主要有什么? 其实在我们平时的生活中活性炭的运用也比较广泛,但是一般很多朋友知道的作用仅限于净化水。 其实不仅仅是这一点,更加广泛地被使用,不过,关于其中的几个运用,总结一下吧。 关于活性炭的作用,主要有什么? 希望通过我们的介绍,让大家有基本的理解。 处理废气的作用众所周知,其实对许多工业生产来说,其中产生各种工业废气也是工业发展中不可避免的一点。 直接将这些废气放入整体环境,会对整体环境和我们的生活产生巨大危害。 关于活性炭的作用,在这个过程中处理低浓度的有机废气,达到这个目标后可以放置在环境中。 这在现在的环境保护事业中也是非常重要的要点,这样可以减轻对环境的危害,在长期的发展中也不能忽视。 清新空气的作用,不仅是我们先前介绍的活性炭的作用,其实在日常生活中也有着重要的作用。 特别是在大家装修新房子的过程中,经常吸附排放到空气中的甲醛和其他有害气体,起到新鲜空气的作用。 当然,也可以去除室内的异味,家具和电器等。 以上是对活性炭作用的介绍内容。 当然,不仅是我们介绍的两点,实际上在生活和工作中,也进行着更广泛的运用。