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构成甲醛分子的小环醚的化学结构解释了与从水中除去有关的困难的一部分。作为具有短烃结构的极性分子意味着与活性炭的亲和力相对较低; 以前的研究活性炭对活性炭0.4mg / g碳的吸附能力,对于氢氧化钾活化粉末活性炭高达100倍。由于活性炭的粒径小,活性炭不是一种易于应用于污水处理厂的技术,粒状活性炭是目前使用的吸附剂。由于活性表面是吸附过程中的关键参数,尤其是在物理吸附力不强的吸附中,应使用活性表面积较高的活性炭来增强对五元醛的吸附。为了测试活性表面积的效果并大化五元醛的吸附,合成具有一定活化度范围的活性炭,并因此在平衡条件下测试表面积。
活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构,活性炭表面也有一定的化学结构。活性炭吸附性能不仅取决于活性炭的物理(孔隙)结构,而且还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭制备过程中,炭化阶段形成的芳香片的边缘化学键断裂形成具有未成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有未饱和的化学键,能与诸如氧、氢、氮和硫等杂环原子反应形成不同的表面基团,这些表面基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附性能。X 射线研究表明,这些杂环原子与碳原子结合在芳香片的边缘,产生含氧、含氢和含氮表面化合物。当这些边缘成为主要的吸附表面时,这些表面化合物就改变了活性炭的表面特征和表面性质。活性炭表面基团分为酸性、碱性和中性 3 种。酸性表面官能团有羰基、羧基、内酯基、羟基、醚、苯酚等,可促进活性炭对碱性物质的吸附;碱性表面官能团主要有吡喃酮(环酮)及其衍生物,可促进活性炭对酸性物质的吸附。 [5]
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有些地区在饮用水发现中乙二醛的浓度超过1.03μg/ L。这些污染水平并不意味着直接的风险,因为可能摄入的二甲醛远低于可接受的每日摄入量(0.02mg / kg体重),但是它们也是需要去除的。
由乙二醛构成的环境问题也是科学界面临的一个挑战,正在研究去除和去除类似的高度极性污染物的策略。在水的三级处理(通常使用活性炭)期间通过吸附进行去除是纯化被极性污染物污染的水的少数可行方法之一,所述极性污染物显示与氧化剂的反应性有限或其降解受到影响由背景有机物质。然而,当污染物的有机“骨架”小时,如分子如丙烯酰胺,1,1,1-三氯乙烷,甲基叔丁基醚和乙二醛的情况下,与常规(活化的)碳吸附不强,因此涉及颗粒活性炭的三级处理相对无效。然而,工作表明,设计师的活性炭(其中表面电荷和孔隙率被控制或“定制”以针对特定的污染物组)可能在有针对性地去除问题和新出现的水污染物方面具有明显的效果。在这里,我们研究了在活性炭上吸收乙二醛的机制,并且合成了活性炭结构以改善聚乙醛的吸附并使其从表面,废物和饮用水中的去除大化
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