活性炭降解甲醛試驗(yàn)

　　甲醛是一種有機(jī)化合物，可用于農(nóng)業(yè)。在地表水中可以檢測(cè)到相對(duì)較高水平的甲醛。事實(shí)上，據(jù)報(bào)道，在處理過的飲用水中發(fā)現(xiàn)了微量聚乙醛的量，濃度高達(dá)1微克-1，高于標(biāo)準(zhǔn)0.1微克大號(hào)-1。因此，我們必須找到對(duì)策，通常使用活性炭吸附。

　　飲用水中檢測(cè)到甲醛，濃度低(1)μgL -1)，該值高于標(biāo)準(zhǔn)要求。本文研究了幾種材料的效果：活性炭和摻入二氧化鈦納米的活性炭，不同濃度的活性炭(C-1.5，C-40和C-80)這些吸附劑用于通過光催化氧化從水溶液中去除金屬醛。發(fā)現(xiàn)活性炭是*有效的材料，其去除量幾乎超過90%。吸附數(shù)據(jù)和組裝Langmuir等溫模型，得到q 32米(*大/飽和吸附容量).258毫克值-1 L(Langmuir常數(shù))值為2.013 L mg-1。在動(dòng)力學(xué)研究方面，活性炭聚乙醛的吸附與偽二階方程擬合良好，使吸附率常數(shù) ? 2的0.023克值mg -1 分鐘 -這意味著快速吸附。納米催化劑具有相同的四聚乙醛濃度和0.2克L-氧化聚乙醛比活性炭不太有效 -1的在UV光下材料的進(jìn)料濃度和與二氧化鈦混合的活性炭(C-1.5)納米催化劑實(shí)現(xiàn)的*大去除量為7.5 ppm約15%的三聚氰胺溶液。

　　活性炭不能有效降解金屬醛的原因可能是活性炭的粒度和表面積不適合去除金屬醛。因此，一種替代方法是使用粒度小于傳統(tǒng)活性炭的粉末活性炭，從而為吸附提供更多的孔隙和表面空間。

　　以下是我們實(shí)驗(yàn)中使用的活性炭參數(shù)

　　金豐活性炭制造有限公司生產(chǎn)工作中使用的商業(yè)（活性炭、脫色粉末活化）。碳源為木炭，經(jīng)認(rèn)證，*大使用水平為250 mg / L。此外，使用以下活性炭TiO 2納米催化劑：

　　具有1.5%活性炭，98.5%TiO 2(C-1.5)十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)活性炭二氧化鈦(活性炭)TiO 2)納米催化劑。

　　具有40%活性炭，60%TiO 2(C-40)的CTAB活性炭混合改性TiO 2納米催化劑。

　　活性炭80%，活性炭20%TiO 2(C-80)的CTAB活性炭混合改性TiO 2納米催化劑。

　　制備金屬醛標(biāo)準(zhǔn)溶液

　　去離子水用于整個(gè)實(shí)驗(yàn)和樣品制備過程。這是因?yàn)槿ルx子水在反應(yīng)過程中可能含有高有機(jī)含量和光催化OH自由基反應(yīng)會(huì)影響GC-MS分析。甲醛儲(chǔ)備溶液是通過一些參考方法制備的。甲醛固體(0.1g)加入到100mL制備甲醇10000ppm儲(chǔ)屬醛儲(chǔ)備溶液。儲(chǔ)備溶液可以是1和10℃儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)達(dá)一年。對(duì)于每個(gè)光催化實(shí)驗(yàn)，用去離子水稀釋不同量的儲(chǔ)備溶液mL制備不同金屬醛濃度的樣品溶液。金屬醛濃度范圍為0.1?15ppm。

　　圖1顯示活性炭掃描電子顯微鏡(SEM)圖像顯示了活性炭的結(jié)構(gòu)和表面特征。圖像顯示活性炭顆粒的平均尺寸約為20nm，這些顆粒聚集在一起，形成平均尺寸為25μm角形簇?？紫堵蕿?7.78%。從SEM圖像，簇的表面是平的，粗糙的，多孔的。

　　用活性炭降解甲醛

　　活性炭(0.1g)，在UV-C光下，在0.1,0.5,1,5和10ppm不同制備的初始濃度的甲醛樣品應(yīng)處理2小時(shí)。圖2比較活性炭處理后聚乙醛的濃度?；钚蕴磕苡行У厝コ芤褐械募兹?，特別是初始濃度較低的0.1,0.5和1ppm(p <0.05)。

　　活性炭與活性炭混合TiO 2(C-1.5)，C-40和C-活性炭是金屬醛降解*有效的材料中，活性炭是降解金屬醛*有效的材料。在0.1，0.5，1，5，和10ppm，活性炭時(shí)間研究的濃度范圍為0.2克L-負(fù)載濃度-1表明，在低濃度高于濃度的情況下，去除四聚乙醛更為明顯。甲醛溶液初始濃度的增加不會(huì)導(dǎo)致甲醛去除更有效。隨著甲醛溶液初始濃度的增加，活性炭去除金屬醛減少。使用活性炭通過吸附去除金屬醛和Langmuir動(dòng)力學(xué)模型匹配得當(dāng)q m值為32.258mg g-1，K L值為2.013 L mg -1.說明吸附有利于去除金屬醛。活性炭聚乙醛的吸附非常適合偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)，并給出 2的0.023克值毫克-1 分鐘-1表明活性炭能在短時(shí)間內(nèi)有效去除四聚乙醛。

　　與活性炭相比，活性炭混合TiO 2(C-1.5，C-40和C-80)在研究濃度范圍內(nèi)，催化劑負(fù)載濃度、光強(qiáng)度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)通過光催化去除溶液中的甲醛無效。

　　對(duì)UV-C對(duì)光的影響和納米催化劑碳含量增加的分析表明，(1)單獨(dú)UV-C光對(duì)去除金屬醛沒有影響，(2)增加納米催化劑碳含量?jī)H略微促進(jìn)甲醛降解(約4%)。然而，在黑暗條件下，單獨(dú)的活性炭去除77%的甲醛UV-C它可以在光下去除81%以上。甲醛可通過吸附活性炭去除。然而，它會(huì)在UV-C光下工作更有效。從本研究中可以看出，UV-C光強(qiáng)，甲醛溶液pH值、反應(yīng)時(shí)間、物質(zhì)負(fù)應(yīng)時(shí)間、物質(zhì)負(fù)載濃度等參數(shù)，找出甲醛降解的*佳參數(shù)。