活性炭對(duì)苯并惡唑吸附，苯并噻唑由于其廣泛的應(yīng)用而分散在環(huán)境中。其中，苯并噻唑，2-羥基苯并噻唑和2-甲基苯并噻唑被認(rèn)為是有毒的和生物降解性差的試劑。用活性炭吸附被認(rèn)為是去除這些污染物的有吸引力的選擇。本文介紹了活性炭化學(xué)性質(zhì)對(duì)苯并噻唑吸附機(jī)理影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　苯并噻唑及其衍生物是有毒且生物降解性差的有機(jī)化合物。由于其廣泛的應(yīng)用，苯并噻唑存在于膠添加劑制造業(yè)的廢水，制革廠的廢水和處理廠的廢水。活性炭是用于去除有毒的有機(jī)化合物存在于水中的處理選項(xiàng)，因?yàn)槠涓弑砻娣e，多孔結(jié)構(gòu)，高的吸附能力，和化學(xué)性質(zhì)的其強(qiáng)大的多功能性使用。傳統(tǒng)上，定義活性炭質(zhì)量的參數(shù)被認(rèn)為是孔隙率和表面積?，F(xiàn)在已經(jīng)表明，活性炭的表面化學(xué)在吸附過(guò)程中起著重要的作用。吸附機(jī)理的清晰理解對(duì)于吸附器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化是必不可少的。然而，目前還沒(méi)有關(guān)于活性炭表面基團(tuán)對(duì)苯并噻唑吸附的影響的數(shù)據(jù)，考慮到更專業(yè)和有效的吸附劑的發(fā)展。

　　預(yù)處理活性炭樣品

　　為了研究與來(lái)自所述樣品的不同，表面化學(xué)不同活化的活性炭上吸附機(jī)構(gòu)苯并噻唑的表面氧基團(tuán)的影響活性炭制備煤原始。兩個(gè)預(yù)處理原始煤基本上施加：在惰性氣氛中的臭氧氣體和脫氧的氧化作用到1000℃。

　　在固定床反應(yīng)器中用氣態(tài)臭氧進(jìn)行氧化預(yù)處理。將反應(yīng)器中裝入用2g木炭和操作下的臭氧76毫克鄰源源不斷3如先前所描述[10]在25℃和10，60，120分鐘間隔1點(diǎn)大氣壓的壓力/分鐘。臭氧化的活性炭樣品被確定為F-10，F(xiàn)-60，F(xiàn)-120。脫氧它在水平管式爐中在1000℃下在氮?dú)饬飨逻M(jìn)行的活性炭表面。為此，將13g樣品置于石英容器中，并放入烘箱中。實(shí)驗(yàn)是在樣品的加熱速率下在氮?dú)?5分米的恒定流量10℃/分鐘進(jìn)行3/ min)和1000℃恒溫60分鐘。隨后，將樣品在氮?dú)夥障吕鋮s至室溫，并在真空下儲(chǔ)存在干燥器中直到其使用。

　　吸附值的測(cè)定等溫

　　吸附平衡的等溫線中的BT，OHBT，MEBT水溶液在活性炭上的樣品使用項(xiàng)的方法中的容器在25±1℃下進(jìn)行了測(cè)定。稱量不同量的活性炭并加入到八個(gè)250cm3和50cm3的錐形瓶中的有機(jī)化合物水溶液(30mg / L)加入到每個(gè)燒瓶中。吸附等溫線在超純水中進(jìn)行，無(wú)需調(diào)整pH值。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中，將兩個(gè)瓶子與不含活性炭的有機(jī)污染物的溶液一起包括在內(nèi)，以評(píng)估被吸附物在容器壁中可能的揮發(fā)或吸附。攪拌懸浮液直至達(dá)到平衡(約48小時(shí)，根據(jù)在初步動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲得的結(jié)果)。最后，通過(guò)紫外分光光度法在230nm波長(zhǎng)下測(cè)量吸附物的殘余濃度。

　　在圖1上的原始活性炭BT的(F)，所述OHBT和濕潤(rùn)活性炭吸附等溫線至pH 5。它被理解的是，最大吸附發(fā)生用于OHBT隨后MEBT目前， BT是最不吸附的?；钚蕴课饺萘康脑黾优c苯并噻唑分子中甲基或羥基取代基的存在有關(guān)。

　　圖1.原始活性炭上苯并噻唑的吸附等溫線

　　活性炭呈現(xiàn)基本特性pH值PZC接近9. OHBT相對(duì)于MeBT和BT的吸附容量的增加可能與芳族體系中電子密度的增加有關(guān)。與甲基相比，羥基增加了芳族體系的電子密度。苯并噻唑分子中羥基和甲基的存在引起B(yǎng)T分子的芳族體系的電子密度增加，增加了原始活性炭的吸附能力。吸附能力的增加與苯并噻唑芳環(huán)的π電子體系和碳石墨平面的電子π能帶之間的分散力的增強(qiáng)有關(guān)。在圖2A，2B和2C分別示出了BT的吸附等溫線，和OHBT MEBT上經(jīng)歷與臭氧預(yù)處理10分鐘，(F-10)，60分鐘(F-60)120分鐘活性炭(F- 120)，并在氮?dú)饬?FG)下在1,000℃下脫氧。

　　圖2.苯并噻唑在活性炭上的吸附等溫線。(A)BT，(B)MeBT，(C)OHBT。

　　長(zhǎng)時(shí)間暴露于臭氧氧化的時(shí)間更多的功能，如羰基和羧基，濃度增加活性炭的表面上。這些基團(tuán)被吸電子基和引起基面碳的電子密度的降低和pH降低PZC。

　　活性炭長(zhǎng)時(shí)間暴露于氣態(tài)臭氧會(huì)導(dǎo)致測(cè)試的三種污染物的吸附能力下降。由于表面電子密度的降低，煤的表面官能團(tuán)的氧化導(dǎo)致煤的基面與苯并噻唑的芳環(huán)之間π-π色散的相互作用減弱。

　　活性炭對(duì)苯并噻唑的吸附的分析表明，苯并噻唑的吸附受到碳的表面基團(tuán)的修飾。在用臭氧吸附它被減小，這歸因于由于在基底平面p煤以降低電子密度的降低分散體的相互作用氧化活性炭。脫氧處理表面碳除去氧的官能團(tuán)通過(guò)增加電子密度π電子吸引力增加分散體的相互作用。證明了在pH pH值PZC靜電相互作用將是在活性炭上吸附的苯并噻唑的降低的主要原因。