氯酸鹽在活性炭上的吸附研究

氯堿通過氯堿工業釋放到環境中。據研究，氯酸鹽在環境中很難分解，對一些動植物有害。氯酸鹽釋放到環境中的來源通常是來自紙漿和造紙廠以及石化和發電廠、肥皂和水處理化學品和其他工業的廢水。而在石化廠，氯堿廠可能是工業園區的一部分，比如二氯乙烷和聚氯乙烯。這些都是釋放到環境中的鹽水和氯酸鹽的潛在來源。本文對三種常見的活性炭，即煤、椰殼和果殼活性炭進行了測試，以研究它們對化學再生的適應性。選擇這三種類型的活性炭是因為它們的孔徑不同，以確定哪一種適合吸附氯酸鹽。

　　吸附實驗方法

　　這些學生實驗使用了一個來自中國氯堿生產工廠的氯堿企業工廠通過鹽水混合溶液。使用情況分析主要試劑級5%w/w的碘化鉀(KI)溶液，1：1的冰醋酸(CH 3 COOH)和0.1 N的硫代硫酸鈉(Na2 S2 O3)溶液可以進行標準滴定和中和。此外，使用不同實驗室研究準備的蒸餾水和氯酸鈉(NaClO 3)(Merck)，淀粉以及溶液和小規模色譜柱組件和氯氣作為測試系統組件。所使用的活性炭是煤質、椰殼、果殼活性炭。測試的再生劑為17%w/w HCl溶液。實驗教學開始發展直接將椰殼、果殼和煤質活性炭浸入氯酸鹽中。選擇椰殼和果殼活性炭，因為沒有它們主要由具有微孔結構組成，更適合用于吸附作用較小的分子。將活性炭需要放置在如圖1所示的柱中，并使含氯酸鹽的鹽水濃度溶液以受控的流速控制流過保護其中。下面我們說明使活性炭和氣體壓力測試人員飽和的方法。一式兩份數據進行設計實驗以確認可這種重復性。

圖1：設備裝配，飽和活性炭。

　　活性炭酸化的影響

為了測試酸化效果，進行以下實驗：首先，將活性炭浸泡在17%w/w HCl中，然后用水洗滌。 采用椰子殼、果殼和活性炭進行吸附實驗。 所得結果記錄在圖2中。 結果表明，酸浸活性炭對氯酸鹽的吸附量高于普通（非酸浸）活性炭。 這三種類型的活性炭都顯示出在鹽溶液中對氯酸鹽的較高吸附。 在三種預酸化活性炭中，椰殼對氯酸鹽的吸附較高，而果殼對氯酸鹽的吸附較低。 然而，與未酸化的活性炭相比，在煤基活性炭中觀察到吸附量的改善。 研究表明，活性炭酸化可以提高活性炭對氯酸鹽的吸附能力。

圖2: 正常和酸化活性炭吸附氯酸鹽的比較。

活性炭吸附實驗后的掃描電鏡分析

　　使用SEM對椰殼和煤質活性炭進行樣品數據進行了相關研究，以更好地了解不同吸附的發生。從椰殼和煤質活性炭中也獲得了一個類似的觀察實驗結果。這里僅進一步發展討論椰殼掃描。椰殼活性炭作為樣品的制備和標記方法如下：

K1生椰子殼活性炭。

K2氯酸鹽飽和活性炭。