Нанопористі вуглецеві адсорбенти для очищення води від фенольних сполук
Мета роботи – порівняння адсорбції фенолу (Ф) та 4-хлорфенолу (ХФ) зразками активованого вугілля (АВ) з викопного вугілля та напівпродуктів коксування (ПК). Зразки АВ з питомою поверхнею SDFT = 1009–1547 м2/г отримано лужною активацією при співвідношенні KОН/субстрат – 1 г/г (800 °С, 1 год). Харак...
Saved in:
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine
2025-03-01
|
| Series: | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/758 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Мета роботи – порівняння адсорбції фенолу (Ф) та 4-хлорфенолу (ХФ) зразками активованого вугілля (АВ) з викопного вугілля та напівпродуктів коксування (ПК).
Зразки АВ з питомою поверхнею SDFT = 1009–1547 м2/г отримано лужною активацією при співвідношенні KОН/субстрат – 1 г/г (800 °С, 1 год). Характеристики пористості АВ розраховано за ізотермами (–196 °С) адсорбції – десорбції азоту. Адсорбційну ємність за Ф (АФ) та ХФ (АХФ) виміряно при 25 °С, вмісту АВ – 1 г/л та концентрації 5 ммоль/л. Також визначено питомі адсорбцйні ємності (АФ(S), АХФ(S))та початкові швидкості адсорбції Ф (VФ) і ХФ (VХФ) за перші 5 хв адсорбції. Встановлено, що тип вугілля та ПК визначає пористість та адсорбційну активність АВ. Кінетика адсорбції підпорядковується моделі псевдо-другого порядку (R2 ? 0.996). Максимальні ємності складають АФ(m) = 1.52–3.11 ммоль/г та АХФ(m) = 1.63–3.87 ммоль/г, початкові швидкості – VФ = 0.096–0.258 ммоль/г·хв та VХФ = 0.107–0.607 ммоль/г·хв. Зі збільшенням SDFT значення АФ(m) та АХФ(m) лінійно зростають. Знайдено, що питомі ємності, які пропорційні поверхневій концентрації адсорбційних центрів (АЦ), лінійно знижуються зі зростанням SDFT для АВ з вугілля. Для АВ з ПК виявлено зворотну тенденцію. Усі зразки адсорбують ХФ краще, ніж фенол з дотриманням пропорційності АХФ(S) = 1.455·АФ(S)–0.456 (R2 = 0.944). Виявлено, що зростання концентрації АЦ збільшує питому швидкість адсорбції ХФ. Протилежний ефект спостерігається для фенолу – зростання концентрації АЦ знижує швидкість, що імовірно обумовлено зниженням енергії взаємодії Ф з АЦ. Показано, що АВ з низькометаморфізованого вугілля є найбільш активними адсорбентами по відношенню до фенольних сполук. ПК також покращують адсорбційні властивості, що робить їх використання перспективним для отримання АВ.
|
|---|---|
| ISSN: | 2079-1704 2518-1238 |