活性炭從液體中吸附汞

　　汞是環(huán)境中*有毒的金屬之一?；钚蕴课郊夹g(shù)已經(jīng)存在于汞減排技術(shù)中?；钚蕴渴且环N通用吸附劑，被認為是去除水中汞的非常有效的替代方法。除其他因素外，固體表面吸附污染物的有效性還取決于溶劑中污染物的化學電荷和吸附系統(tǒng)pH吸附劑表面的凈電荷。木質(zhì)活性炭一般用作這項工作的吸附劑。硫酸浸漬和二硫化碳兩次硫化，以提高汞捕獲的吸附能力。不同的溫度和溶液pH分批吸附試驗值下。討論了表面化學和操作條件對吸附能力的影響。

　　但汞是一種重要而有用的工業(yè)材料。汞和汞化合物長期以來一直被用作油墨(辰砂，紅硫化物)中的顏料，作為早期冶金(鍍金銅)和儀器儀表(溫度計，氣壓計)和許多行業(yè)(從其礦石中回收黃金)通過電解鹽水等制造氯和氫氧化鈉)，或存在于它們的廢水中。汞一旦進入食物鏈，這種元素就會在人類和動物中積累，對健康產(chǎn)生許多不利影響。為了防止汞毒性引起的問題，提出了離子交換、吸附、硫化物沉淀、電沉積、溶劑提取和膜工藝等幾種技術(shù)?；钚蕴课奖徽J為是從水中去除痕量金屬的可用技術(shù)替代品的經(jīng)濟可行性?；钚蕴渴且环N可從包括工業(yè)活動廢物在內(nèi)的各種原?；钚蕴堪l(fā)現(xiàn)了從水中去除汞的非常有效的替代品。

　　由于溶質(zhì)和溶劑都是固體表面的競爭，因此在液相中吸附是一種復(fù)雜的現(xiàn)象。簡而言之，溶質(zhì)的吸附取決于活性炭吸附劑的分子大小和化學性質(zhì)，以及其表面化學性質(zhì)。根據(jù)溶液的組成和pH值，其可以是正的，負的或中性的。由于優(yōu)先吸附物種的類型和吸附程度可能取決于表面的離子狀態(tài)，這取決于溶液pH值。若流出物pH值不能改變（例如，當必須檢測到大量液體或環(huán)境問題時），適當?shù)幕钚蕴勘砻娓男钥梢蕴岣呶廴疚锏奈侥芰?。在其他情況下，溶液可以改變pH改善吸附。

　　在過去的幾年里，為了提高活性炭從水介質(zhì)中去除汞的吸附能力，表面改性活性炭的開發(fā)受到了廣泛的關(guān)注。據(jù)報道，硫作為一種有利于汞吸附的元素，因此硫的表面處理應(yīng)該能夠改善汞的吸附。

　　今天，金峰介紹了三種活性炭作為液相中汞吸附劑的比較研究。**種吸附劑是通過水蒸氣物理活化炭化，第二種是硫酸和二硫化碳，以便將硫作為雜原子引入吸附劑表面，第三種是普通活性炭。所有活性炭分批吸附和測量汞，并使用吸附等溫線來比較其性能。

　　如圖所示，為了獲得與零電荷相對應(yīng)的吸附劑點pH質(zhì)量滴定的結(jié)果在值下。本表總結(jié)了所研究吸附劑的酸堿表面基團和pH PZC的結(jié)果。

　　酸堿表面基團的分析表明 與改性固體的結(jié)構(gòu)性質(zhì)相比，使用H 2 SO 4.與活性炭吸附劑相比，硫化處理增加了兩個位點的數(shù)量和表面化學變化。（酸基：堿基）比表示硫化處理引起的表面化學變化。

　　與活性炭吸附劑相比，在AC-CS 2吸附劑觀察到表面基團的數(shù)量和類型更重要的變化，這不僅是因為硫化吸附劑的結(jié)構(gòu)變化，而且與表面化學變化有關(guān)，基本上通過酸堿基團的數(shù)量和（酸基團：堿基團）的比例，基本上不同于未處理的吸附劑。對應(yīng)硫化活性炭pH PZ0值和未處理固體pH PZ0 三種固體和溶液的預(yù)測值明顯不同。pH不同的行為。

　　在固定pH在溫度下對活性炭吸附數(shù)據(jù)的分析表明，*高吸附能力對應(yīng)于AC-H 2 SO 4 吸附劑(k Freundlich參數(shù)的*高值)主要是由于硫酸引起的固體結(jié)構(gòu)性質(zhì)的變化。與活性炭吸附劑相比，硫化處理產(chǎn)生了輕微的表面化學變化。

　　使用二硫化碳作為硫化劑(與AC和AC-H 2 SO 4 與吸附劑對應(yīng)的相比，不同的1 / n Freundlich參數(shù))產(chǎn)生了更重要的表面化學變化。改性固體的汞吸附能力高于未經(jīng)處理的吸附劑。這些結(jié)果與相應(yīng)的表面酸和堿基團相一致。

　　活性炭汞溶液吸附研究結(jié)果

　　活性炭是從水溶液中吸附汞的優(yōu)良吸附劑，通過表面化學改性可以提高其吸附效率。吸附劑容量的提高不僅取決于表面改性，還取決于溶液中溶質(zhì)的電荷。這兩個因素取決于溶液pH值。活性炭表面硫化處理在零充電點、固體紋理性質(zhì)（基本比表面和孔徑分布）以及酸堿表面基團的數(shù)量生重要變化。

　　從以上因素的分析可以解釋活性炭的吸附能力和溶液pH依賴關(guān)系。溫度對所研究固體的吸附性能沒有顯著影響。觀察到隨溫度的吸附容量的輕微增加。這種行為是由于當溶質(zhì)分子將溶劑分子取代到固體表面時的能量變化?！?后得出結(jié)論，硫酸表面處理對活性炭的多孔結(jié)構(gòu)和表面化學性質(zhì)有重要變化，達到*高吸附水平。二硫化碳的硫化處理也在固體、編織性和表面化學性質(zhì)等方面發(fā)生了重要變化。在這種情況下，由汞吸附的有利表面化學物質(zhì)平衡減少了表面積和孔體積，使活性炭優(yōu)于未經(jīng)處理的活性炭。