El carboni activat elimina el glioxal. L'acetaldehid és un mol·lusc àmpliament utilitzat en l'agricultura i els jardins a gran escala. És un tetramer d'anell de vuit membres, i sovint s'utilitza per a la seva alta solubilitat. Aquí, vam fer un carboni activat especial per eliminar el glioxal, i vam investigar el control de l'adsorció activada d'aldehid fenòlic sobre el carboni activat, és a dir, la influència del grau d'activació, la distribució de la mida dels porus, la mida de les partícules, el punt de càrrega zero i la funcionalització superficial.
La concentració de glioxal en aigua potable que es troba en algunes zones supera els 1.03μg/L. Aquests nivells de contaminació no impliquen un risc per a la salut directa, ja que la possible ingesta de diformaldehid està molt per sota de la ingesta diària acceptable (0,02 mg / kg de pes corporal), però també han de ser eliminats.
El problema ambiental que planteja el glioxal és també un repte al qual s'enfronta la comunitat científica, i s'estan estudiant estratègies per eliminar i eliminar contaminants altament polars similars. L'eliminació per adsorció durant el tractament terciari de l'aigua (normalment utilitzant carboni activat) és un dels pocs mètodes factibles per purificar l'aigua contaminada per contaminants polars que mostren una reactivitat limitada amb oxidants o pateixen degradació. Afectats per la matèria orgànica de fons. No obstant això, quan l'"esquelet" orgànic dels contaminants és petit, com en el cas de molècules com l'acrilamida, 1,1,1-trichloroethane, èter tert-butil de metil, i glioxal, és diferent del carboni convencional (activat) L'adsorció no és forta, de manera que el tractament terciari que implica carboni activat granular és relativament ineficaç. No obstant això, el treball ha demostrat que el dissenyador activat de carboni (en el qual la càrrega superficial i la porositat es controlen o "personalitzats" per orientar-se a grups contaminants específics) poden tenir un efecte significatiu en l'eliminació dirigida de problemes i contaminants d'aigua emergents . Aquí, hem estudiat el mecanisme d'absorbir el glioxal sobre el carboni activat i sintetitzar l'estructura de carboni activada per millorar l'adsorció del poliacetaldehid i maximitzar la seva eliminació de superfícies, residus i aigua potable.
L'efecte del grau d'activació en l'adsorció de polietilè glicol
L'estructura química dels èters d'anell petit que formen la molècula formaldehid explica part de les dificultats associades amb l'eliminació de l'aigua. Com a molècula polar amb una estructura curta d'hidrocarburs, significa que l'afinitat amb el carboni activat és relativament baixa; la capacitat d'adsorció de carboni activat a 0,4 mg/g de carboni activat en estudis anteriors és tan alta com 100 vegades la de pols de carboni activada activada per hidròxid de potassi. A causa de la petita mida de partícula de carboni activat, el carboni activat no és una tecnologia que es pot aplicar fàcilment a les depuradores, i el carboni activat granular és l'adsorbent utilitzat actualment. Atès que la superfície activa és un paràmetre clau en el procés d'adsorció, especialment en l'adsorció on l'adsorció física no és forta, el carboni activat amb una superfície activa més alta s'ha d'utilitzar per millorar l'adsorció de l'aldehid pentavalent. Per tal de provar l'efecte de la superfície activa i maximitzar l'adsorció d'aldehids pentavalents, es va sintetitzar el carboni activat amb un cert rang de grau d'activació, i la superfície es va provar en condicions d'equilibri.
L'efecte de la càrrega de punt zero sobre l'adsorció de polietilè glicol
La càrrega de punt zero indica en quina condició de pH la càrrega de densitat de la superfície és zero. Aquesta propietat pot afectar l'atracció de la substància en la solució a la superfície del carboni activat, i pot realitzar el canvi de la càrrega de punt zero mitjançant el control de l'atmosfera durant l'activació del carboni i la presència de l'oxidant en la solució per produir àcid carboxílic, hidroxil i altres grups que proporcionen ion. . El carboni modificat superficial amb una major polaritat superficial aconseguida mitjançant l'augment del nombre de grups d'oxigen àcid s'ha utilitzat per eliminar els ions metàl·lics i el nitrur de carboni per eliminar substàncies neutres o carregades negativament en el típic pH ambiental.
Optimització de la mida dels porus de transport i comparació amb el carboni activat
En general, com més gran sigui la quantitat de porus utilitzat anteriorment en la síntesi de carboni, més àmplia és la mesopores, fins a les macropores, i com més gran sigui el volum de porus. A més, un major grau d'activació dóna lloc a un major nombre de micropores, mesopores i macropores lleugerament més àmplies, i menys carboni dens. Amb diferents quantitats d'agent formador de porus, el polietilè glicol i el carboni activat sintetitzat en aquest cas obtenen una estructura porosa significativament diferent, i s'ha determinat eliminar el glioxal en comparació amb el carboni activat.
En comparació amb el carboni activat granular utilitzat actualment per al tractament d'aigua terciària, els carbons activats derivats de resines fenòlices amb estructura optimitzada i química superficial s'han trobat que són molt eficaços en l'eliminació de l'acetaldehid en condicions ambientals realistes. La capacitat d'adsorció del glioxal no té res a veure amb l'àrea de superfície activa. Tot i que la presència de mesopores és important per permetre la difusió efectiva i la transferència d'aldehid pentamer a llocs d'adsorció actius, l'adsorció en carboni amb alta microporositat i distribució estreta de la mida dels porus és avantatjosa. La modificació superficial del carboni comporta una disminució de la capacitat d'adsorció a causa del possible efecte competitiu entre el polietilè glicol i les molècules d'aigua. Fins i tot en presència d'altes concentracions de substàncies orgàniques (i sals inorgàniques), en comparació amb el carboni activat, l'adsorció d'aldehids pentarídrics per carboni fenòlic mostra la utilitat potencial d'aquests carbonis activats en els residus i / o tractament d'aigua potable.
