Aktivno oglje odstrani glioksal. Acetaldehid je moluskicid, ki se pogosto uporablja v velikem kmetijstvu in na vrtovih. Je osemčlanski obročni tetramer in se pogosto uporablja zaradi visoke topnosti. Tu smo izdelali posebno aktivno oglje za odstranjevanje glioksala in raziskali nadzor nad adsorpcijo aktiviranega fenolnega aldehida na aktivno oglje, in sicer vpliv stopnje aktivacije, porazdelitve velikosti por, velikosti delcev, ničelne točke naboja in površinske funkcionalizacije.
Koncentracija glioksala v pitni vodi na nekaterih območjih presega 1,03 μg / L. Te ravni onesnaženosti ne pomenijo neposrednega tveganja za zdravje, ker je morebitni vnos diformaldehida daleč pod sprejemljiv dnevni vnos (0,02 mg / kg telesne teže), vendar jih je treba tudi odstraniti.
Okoljski problem, ki ga predstavlja glioksal, je tudi izziv, s katerim se sooča znanstvena skupnost, preučujejo pa se tudi strategije za odstranjevanje in odstranjevanje podobnih zelo polarnih onesnaževal. Odstranjevanje z adsorpcijo med terciarno obdelavo vode (običajno z aktivnim ogljem) je ena redkih izvedljivih metod za prečiščevanje vode, onesnažene s polarnimi onesnaževali, ki kažejo omejeno reaktivnost z oksidanti ali se razgradijo. Na njih vpliva organska snov v ozadju. Ko pa organski" okostje" onesnaževal je majhna, na primer pri molekulah, kot so akrilamid, 1,1,1-trikloroetan, metil terc-butil eter in glioksal, se razlikuje od običajnega (aktivnega) oglja. Adsorpcija ni močna, zato terciarno zdravljenje z granuliranim aktivnim ogljem je relativno neučinkovito. Delo pa je pokazalo, da ima oblikovalsko aktivno oglje (pri katerem je površinski naboj in poroznost nadzorovan ali" prilagojeno" za ciljanje na določene skupine onesnaževal) lahko pomembno vpliva na ciljno odstranjevanje težav in nastajajočih onesnaževal vode. Tu smo preučevali mehanizem absorpcije glioksala na aktivnem oglju in sintetizirali strukturo aktivnega oglja, da bi izboljšali adsorpcijo poliacetaldehida in povečali njegovo odstranjevanje s površin, odpadkov in pitne vode.
Vpliv stopnje aktivacije na adsorpcijo polietilen glikola
Kemična struktura majhnih obročastih etrov, ki sestavljajo molekulo formaldehida, pojasnjuje del težav, povezanih z odstranjevanjem iz vode. Kot polarna molekula s kratko ogljikovodikovo strukturo pomeni, da je afiniteta z aktivnim ogljem relativno nizka; adsorpcijska sposobnost aktivnega oglja na 0,4 mg / g aktivnega oglja v prejšnjih študijah je 100-krat večja od aktivnega oglja v prahu, ki ga aktivira kalijev hidroksid. Zaradi majhne velikosti delcev aktivnega oglja aktivno oglje ni tehnologija, ki bi jo bilo mogoče enostavno uporabiti na čistilnih napravah, zrnat aktivni premog pa je trenutno uporabljeni adsorbent. Ker je aktivna površina ključni parameter v adsorpcijskem procesu, zlasti pri adsorpciji, kjer fizična adsorpcija ni močna, je treba za povečanje adsorpcije peterovalentnega aldehida uporabiti aktivno oglje z večjo aktivno površino. Da bi preizkusili učinek aktivne površine in maksimizirali adsorpcijo peterovalentnih aldehidov, smo sintetizirali aktivno oglje z določenim obsegom stopnje aktivacije in površino testirali v ravnotežnih pogojih.
Učinek naboja z ničelno točko na adsorpcijo polietilen glikola
Naboj z ničelno točko označuje, pri katerem stanju pH je naboj gostote na površini nič. Ta lastnost lahko vpliva na privlačnost snovi v raztopini na površino aktivnega oglja in lahko zazna spremembo ničelne točke naboja z nadzorom atmosfere med aktivacijo ogljika in prisotnostjo oksidanta v raztopini, da nastane karboksilne kisline, hidroksilne in druge ionske skupine. . Površinsko modificiran ogljik z višjo površinsko polarnostjo, dosežen s povečanjem števila kisikovih kislinskih skupin, je bil uporabljen za odstranjevanje kovinskih ionov in ogljikov nitrid za odstranjevanje snovi, ki so nevtralne ali negativno nabite pri tipičnem pH okolja.
Optimizacija velikosti transportnih por in primerjava z aktivnim ogljem
Na splošno velja, da večja kot je količina pora, ki se uporablja za sintezo ogljika, širše so mezopore do makropor in večja je količina por. Poleg tega višja stopnja aktivacije povzroči večje število mikropor, nekoliko širše mezopore in makropore ter manj gost ogljik. Z različnimi količinami agensa, ki tvori pore, sintetizirani polietilen glikol in aktivno oglje v tem primeru dobita bistveno drugačno porozno strukturo in določeno je bilo, da glikoksal odstranimo v primerjavi z aktivnim ogljem.
V primerjavi z zrnatim aktivnim ogljem, ki se trenutno uporablja za terciarno obdelavo vode, je bilo ugotovljeno, da so aktivni ogljiki, pridobljeni iz fenolnih smol z optimizirano strukturo in površinsko kemijo, zelo učinkoviti pri odstranjevanju acetaldehida v realnih okoljskih pogojih. Adsorpcijska sposobnost glioksala nima nič skupnega z aktivno površino. Čeprav je prisotnost mezopor pomembna za učinkovito difuzijo in prenos pentamerjevega aldehida na aktivna adsorpcijska mesta, je prednostna adsorpcija v ogljiku z visoko mikroporoznostjo in ozko porazdelitvijo por. Površinska modifikacija ogljika vodi do zmanjšanja adsorpcijske sposobnosti zaradi možnega konkurenčnega učinka med polietilen glikolom in molekulami vode. Tudi v prisotnosti visokih koncentracij organskih snovi (in anorganskih soli) v primerjavi z aktivnim ogljem adsorpcija pentahidričnih aldehidov s fenolnim ogljikom kaže na potencialno koristnost teh aktivnih ogljikov pri čiščenju odpadkov in / ali pitne vode.
