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聯(lián)盛椰殼活性炭觸媒去除有機化合物

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聯(lián)盛椰殼活性炭觸媒去除有機化合物

作者:管理員 來(lái)源: 日期:2014/7/9 16:31:31 人氣: 標簽:椰殼活性炭

  活性炭已常作為環(huán)境處理中吸附有機化合物之材料,而且近年來(lái)納米零價(jià)鐵也已良好地應用 于水中含氯有機化合物處理。本研究嘗試直接以化學(xué)活化法,將零價(jià)鐵批覆活性炭之方式制備成 椰殼活性炭觸媒。將廢棄物椰殼纖維含浸鐵鹽活化劑之后再進(jìn)行熱處理而制得活性炭觸媒,利用不同制備條件如改變鍛燒溫度、鍛燒時(shí)間、含浸之活化劑濃度以及添加分散劑之種類(lèi)與比例,來(lái)制備椰殼活性炭觸媒,并探討其對活性炭觸媒表面性質(zhì)之影響。

  在不同制備條件中,經(jīng)400-600°C熱處理下,其比表面積大致上隨溫度增加而增加,其中在 600˚C時(shí)有高比表面積448㎡/g,但當溫度再增加至700˚C時(shí)比表面積則下降,在移除三氯乙烯速率方面,則以600˚C制備的椰殼活性炭觸媒快(0.21min-1),因此以600˚C 作為制備溫度。隨后改變其熱處理時(shí)間,根據比表面積顯示不同活化時(shí)間之差異并不明顯,其中比表面積大且移除TCE(三氯乙烯)速率較快之1小時(shí)為制備時(shí)間。于含浸不同活化劑與其不同濃度情況下,制備的活性炭觸媒比表面積與鐵含量成反比,可能由于制備過(guò)程中鐵含量較多會(huì )造成椰 殼活性炭孔隙被遮蔽使比表面積下降。

  由于直接含浸鐵鹽后活化之制備方法,無(wú)法制備成納米級鐵,因此添加分散劑制備納米級零價(jià)鐵椰殼活性炭觸媒納米級鐵。分別添加聚乙二醇(PEG)與羧甲基纖維素鈉兩種分散劑制備之納米級零價(jià)鐵活性炭觸媒后,經(jīng)高解析穿透式電子顯微鏡與能量散射光譜儀圖像可證實(shí)存在納米級鐵。納米級零價(jià)鐵椰殼活性炭觸媒添加之分散劑濃度較高時(shí),鐵顆粒分散性較好,羧甲基纖維素鈉- 納米級零價(jià)鐵活性炭觸媒鐵粒徑可達10nm,PEG-nZVI/AC鐵粒徑亦有20nm。分散劑濃度高時(shí),相對 鐵含量較低,分散劑濃度減少,鐵含量隨之增加。
  在TCE移除試驗中,添加PEG分散劑之納米級零價(jià)鐵活性炭觸媒移除速率較快,而添加CMC分散劑之納米級零價(jià)鐵活性炭觸媒移除速率較慢。根據高解析穿透式電子顯微鏡,發(fā)現羧甲基纖維素 鈉-納米級零價(jià)鐵活性炭觸媒表面鐵顆粒被分散劑包覆,可能造成羧甲基纖維素鈉-納米級零價(jià)鐵 活性炭觸媒與TCE接觸較PEG-nZVI/AC慢。在PEG-nZVI/AC之PEG濃度為1.6×10-4M時(shí)進(jìn)行長(cháng)時(shí)間試驗,可發(fā)現TCE重復添加至六次仍能快速移除80%。

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