Węgiel aktywny usuwa glioksal. Aldehyd octowy jest moluskocydem szeroko stosowanym w rolnictwie i ogrodnictwie na dużą skalę. Jest to ośmioczłonowy tetramer pierścieniowy i jest często używany ze względu na jego wysoką rozpuszczalność. Tutaj stworzyliśmy specjalny węgiel aktywny do usuwania glioksalu i zbadaliśmy kontrolę adsorpcji aktywowanego aldehydu fenolowego na węglu aktywnym, a mianowicie wpływ stopnia aktywacji, rozkładu wielkości porów, wielkości cząstek, punktu zerowego ładunku i funkcjonalizacji powierzchni.
Stężenie glioksalu w wodzie pitnej występujące na niektórych obszarach przekracza 1,03 μg / l. Te poziomy zanieczyszczeń nie oznaczają bezpośredniego zagrożenia dla zdrowia, ponieważ możliwe spożycie diformaldehydu jest znacznie poniżej dopuszczalnego dziennego spożycia (0,02 mg / kg masy ciała), ale należy je również usunąć.
Problem środowiskowy, jaki stwarza glioksal, jest również wyzwaniem, przed którym stoi społeczność naukowa. Badane są strategie usuwania i usuwania podobnych silnie polarnych zanieczyszczeń. Usuwanie przez adsorpcję podczas trzeciego stopnia oczyszczania wody (zwykle przy użyciu węgla aktywnego) jest jedną z niewielu wykonalnych metod oczyszczania wody zanieczyszczonej polarnymi zanieczyszczeniami, które wykazują ograniczoną reaktywność z utleniaczami lub ulegają degradacji. Pod wpływem materii organicznej tła. Jednakże, gdy organiczny&oznacza „szkielet GG”; zanieczyszczeń jest niewielka, tak jak w przypadku cząsteczek takich jak akryloamid, 1,1,1-trichloroetan, eter metylowo-tert-butylowy i glioksal, różni się od zwykłego (aktywnego) węgla. Adsorpcja nie jest silna, trzeciorzędna obróbka z użyciem granulowanego węgla aktywnego jest stosunkowo nieskuteczna. Jednak prace wykazały, że projektowany węgiel aktywny (w którym ładunek powierzchniowy i porowatość są kontrolowane lub GG; dostosowany poziom GG; celowanie w określone grupy zanieczyszczeń) może mieć znaczący wpływ na ukierunkowane usuwanie problemów i pojawiających się zanieczyszczeń wody. Tutaj zbadaliśmy mechanizm wchłaniania glioksalu na węglu aktywnym i zsyntetyzowaliśmy strukturę węgla aktywnego, aby poprawić adsorpcję poliacetaldehydu i zmaksymalizować jego usuwanie z powierzchni, ścieków i wody pitnej.
Wpływ stopnia aktywacji na adsorpcję glikolu polietylenowego
Struktura chemiczna małych pierścieniowych eterów tworzących cząsteczkę formaldehydu wyjaśnia część trudności związanych z usuwaniem z wody. Jako polarna cząsteczka o krótkiej strukturze węglowodorowej oznacza to, że powinowactwo do węgla aktywnego jest stosunkowo niskie; Zdolność adsorpcji węgla aktywnego do 0,4 mg / g węgla aktywnego w poprzednich badaniach jest nawet 100 razy większa niż w przypadku proszku węgla aktywnego aktywowanego wodorotlenkiem potasu. Ze względu na małą wielkość cząstek węgla aktywnego węgiel aktywny nie jest technologią łatwą do zastosowania w oczyszczalniach ścieków, a obecnie stosowanym adsorbentem jest granulowany węgiel aktywny. Ponieważ powierzchnia czynna jest kluczowym parametrem w procesie adsorpcji, zwłaszcza w przypadku adsorpcji, w której adsorpcja fizyczna nie jest silna, do zwiększenia adsorpcji aldehydu pięciowartościowego należy zastosować węgiel aktywny o większej powierzchni czynnej. W celu zbadania wpływu pola powierzchni czynnej i zmaksymalizowania adsorpcji pięciowartościowych aldehydów zsyntetyzowano węgiel aktywny o określonym zakresie stopnia aktywacji, a powierzchnię badano w warunkach równowagi.
Wpływ ładunku punktu zerowego na adsorpcję glikolu polietylenowego
Ładunek punktu zerowego wskazuje, w jakich warunkach pH ładunek gęstości powierzchni wynosi zero. Ta właściwość może wpływać na przyciąganie substancji w roztworze do powierzchni węgla aktywnego i może realizować zmianę ładunku punktu zerowego poprzez kontrolowanie atmosfery podczas aktywacji węgla i obecności utleniacza w roztworze w celu wytworzenia kwas karboksylowy, hydroksyl i inne grupy dostarczające jony. . Węgiel modyfikowany powierzchniowo o wyższej polarności powierzchniowej uzyskanej poprzez zwiększenie liczby tlenowych grup kwasowych został użyty do usunięcia jonów metali i azotku węgla w celu usunięcia substancji, które są obojętne lub ujemnie naładowane przy typowym pH środowiska.
Optymalizacja wielkości porów transportowych i porównanie z węglem aktywnym
Ogólnie rzecz biorąc, im większa ilość środka porotwórczego użytego w syntezie węgla, tym szersze mezopory, aż do makroporów, i tym większa objętość porów. Ponadto wyższy stopień aktywacji skutkuje większą liczbą mikroporów, nieco szerszymi mezoporami i makroporami oraz mniej gęstym węglem. Przy różnych ilościach środka porotwórczego glikol polietylenowy i węgiel aktywny zsyntetyzowany w tym przypadku uzyskują znacząco inną strukturę porowatą i określono, że usuwa glioksal w porównaniu z węglem aktywnym.
W porównaniu z granulowanym węglem aktywnym stosowanym obecnie do trzeciego stopnia uzdatniania wody, węgiel aktywny pochodzący z żywic fenolowych o zoptymalizowanej strukturze i chemii powierzchni okazał się bardzo skuteczny w usuwaniu aldehydu octowego w realistycznych warunkach środowiskowych. Zdolność adsorpcyjna glioksalu nie ma nic wspólnego z aktywną powierzchnią. Chociaż obecność mezoporów jest ważna dla umożliwienia skutecznej dyfuzji i przenoszenia aldehydu pentamerowego do aktywnych miejsc adsorpcji, korzystna jest adsorpcja na węglu o dużej mikroporowatości i wąskim rozkładzie wielkości porów. Modyfikacja powierzchni węgla prowadzi do zmniejszenia zdolności adsorpcji ze względu na możliwy efekt konkurencyjny między glikolem polietylenowym a cząsteczkami wody. Nawet w obecności wysokich stężeń substancji organicznych (i soli nieorganicznych), w porównaniu z węglem aktywnym, adsorpcja aldehydów pentahydroksylowych przez węgiel fenolowy wskazuje na potencjalne zastosowanie tych węgli aktywnych w oczyszczaniu ścieków i / lub wody pitnej.
