Than hoạt tính loại bỏ glyoxal. Acetaldehyde là một chất diệt nhuyễn thể được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp và vườn quy mô lớn. Nó là một tetramer vòng tám ghi nhớ, và thường được sử dụng vì độ hòa tan cao. Ở đây, chúng tôi đã chế tạo một loại than hoạt tính đặc biệt để loại bỏ glyoxal, và nghiên cứu việc kiểm soát sự hấp phụ phenolic aldehyde trên than hoạt tính, cụ thể là ảnh hưởng của mức độ hoạt hóa, sự phân bố kích thước lỗ, kích thước hạt, điểm điện tích không và chức năng bề mặt.
Nồng độ glyoxal trong nước uống được tìm thấy ở một số khu vực vượt quá 1,03μg / L. Các mức ô nhiễm này không ngụ ý nguy cơ trực tiếp đến sức khỏe, vì lượng diformaldehyde có thể ăn vào thấp hơn nhiều so với lượng tiêu thụ hàng ngày có thể chấp nhận được (0,02mg / kg thể trọng), nhưng chúng cũng cần được loại bỏ.
Vấn đề môi trường do glyoxal đặt ra cũng là một thách thức mà cộng đồng khoa học phải đối mặt, và các chiến lược loại bỏ và loại bỏ các chất ô nhiễm phân cực cao tương tự đang được nghiên cứu. Loại bỏ bằng cách hấp phụ trong quá trình xử lý nước bậc ba (thường sử dụng than hoạt tính) là một trong số ít các phương pháp khả thi để làm sạch nước bị ô nhiễm bởi các chất ô nhiễm phân cực có khả năng phản ứng hạn chế với chất oxy hóa hoặc bị suy thoái. Bị ảnh hưởng bởi chất hữu cơ nền. Tuy nhiên, khi&hữu cơ quot; bộ xương" của chất ô nhiễm là nhỏ, chẳng hạn như trong trường hợp của các phân tử như acrylamide, 1,1,1-trichloroethane, metyl tert-butyl ete, và glyoxal, nó khác với than (hoạt tính) thông thường, sự hấp phụ không mạnh, vì vậy xử lý bậc ba liên quan đến than hoạt tính dạng hạt tương đối kém hiệu quả. Tuy nhiên, công trình đã chỉ ra rằng than hoạt tính thiết kế (trong đó điện tích bề mặt và độ xốp được kiểm soát hoặc"" tùy chỉnh; để nhắm mục tiêu các nhóm chất ô nhiễm cụ thể) có thể có tác dụng đáng kể trong việc loại bỏ mục tiêu các vấn đề và các chất ô nhiễm nước mới nổi. Ở đây, chúng tôi đã nghiên cứu cơ chế hấp thụ glyoxal trên than hoạt tính và tổng hợp cấu trúc than hoạt tính để cải thiện sự hấp phụ của polyacetaldehyde và loại bỏ tối đa nó khỏi bề mặt, chất thải và nước uống.
Ảnh hưởng của mức độ hoạt hóa đến sự hấp phụ của polyetylen glycol
Cấu trúc hóa học của các ete vòng nhỏ tạo nên phân tử formaldehyde giải thích một phần những khó khăn liên quan đến việc loại bỏ khỏi nước. Là một phân tử phân cực có cấu trúc hydrocacbon ngắn, có nghĩa là ái lực với than hoạt tính tương đối thấp; khả năng hấp phụ của than hoạt tính đến 0,4mg / g của than hoạt tính trong các nghiên cứu trước đây cao gấp 100 lần so với bột than hoạt tính được hoạt hóa bằng kali hydroxit. Do kích thước hạt nhỏ của than hoạt tính nên than hoạt tính không phải là công nghệ có thể dễ dàng áp dụng cho các nhà máy xử lý nước thải, và than hoạt tính dạng hạt là vật liệu hấp phụ được sử dụng phổ biến hiện nay. Vì bề mặt hoạt tính là một thông số quan trọng trong quá trình hấp phụ, đặc biệt là trong hấp phụ ở nơi hấp phụ vật lý không mạnh, nên sử dụng than hoạt tính có diện tích bề mặt hoạt tính cao hơn để tăng cường sự hấp phụ của aldehyde pentavalent. Để kiểm tra ảnh hưởng của diện tích bề mặt hoạt động và tối đa hóa sự hấp phụ của các aldehyt pentavalent, người ta đã tổng hợp than hoạt tính với một phạm vi mức độ hoạt hóa nhất định, và diện tích bề mặt được thử nghiệm trong điều kiện cân bằng.
Ảnh hưởng của điện tích điểm 0 đến sự hấp phụ của polyetylen glycol
Điện tích điểm 0 cho biết ở điều kiện pH nào thì điện tích mật độ của bề mặt bằng không. Tính chất này có thể ảnh hưởng đến lực hút của chất trong dung dịch đối với bề mặt của than hoạt tính, và có thể nhận ra sự thay đổi của điện tích điểm 0 bằng cách kiểm soát khí quyển trong quá trình hoạt hóa cacbon và sự có mặt của chất oxy hóa trong dung dịch để tạo ra axit cacboxylic, hydroxyl và các nhóm cung cấp ion khác. . Carbon biến tính bề mặt với độ phân cực bề mặt cao hơn đạt được bằng cách tăng số lượng nhóm axit oxy đã được sử dụng để loại bỏ các ion kim loại và carbon nitride để loại bỏ các chất trung tính hoặc tích điện âm ở pH môi trường điển hình.
Tối ưu hóa kích thước lỗ vận chuyển và so sánh với than hoạt tính
Nói chung, số lượng lỗ xốp trước đây được sử dụng trong quá trình tổng hợp cacbon càng cao, thì các trung bào càng rộng, cho đến đại thực bào và thể tích lỗ càng cao. Ngoài ra, mức độ hoạt hóa cao hơn dẫn đến số lượng vi bào tử nhiều hơn, tế bào trung bì và đại bào tử rộng hơn một chút, đồng thời lượng carbon ít đậm đặc hơn. Với các lượng chất tạo lỗ khác nhau, polyetylen glycol và than hoạt tính được tổng hợp trong trường hợp này thu được cấu trúc xốp khác nhau đáng kể, và nó đã được xác định để loại bỏ glyoxal so với than hoạt tính.
So với than hoạt tính dạng hạt hiện đang được sử dụng để xử lý nước cấp ba, cacbon hoạt tính có nguồn gốc từ nhựa phenolic với cấu trúc và hóa học bề mặt được tối ưu hóa đã được chứng minh là rất hiệu quả trong việc loại bỏ acetaldehyde trong điều kiện môi trường thực tế. Khả năng hấp phụ của glyoxal không liên quan gì đến diện tích bề mặt hoạt động. Mặc dù sự hiện diện của các trung bào là rất quan trọng để cho phép khuếch tán và chuyển pentamer aldehyde hiệu quả đến các vị trí hấp phụ tích cực, sự hấp phụ trong cacbon có độ xốp cao và phân bố kích thước lỗ hẹp là có lợi. Sự biến đổi bề mặt của cacbon dẫn đến giảm khả năng hấp phụ do hiệu ứng cạnh tranh có thể xảy ra giữa polyetylen glycol và các phân tử nước. Ngay cả khi có nồng độ cao các chất hữu cơ (và muối vô cơ), so với than hoạt tính, sự hấp phụ của các aldehyde pentahydric bởi carbon phenolic cho thấy khả năng sử dụng của các cacbon hoạt tính này trong xử lý chất thải và / hoặc nước uống.
