几种活性炭表面酸性基团的测定及其对吸附性能的影响VIP免费

●●■●1引言炭索技术⋯___=一=一=儿种活性炭表面酸性基团的测定及其对吸附性能的影响邱介山王艳邓盼钏p舸cj太连⋯：7(太连理工^二艺二研究所太连I1601：)—．二厂，fu摘要考察了剐定祷性表面酸基团古法的影响园素，定了几种活往擞表菠性基团的数最．初步研究了苹酚稻苹甲酸在语让嵌上的吸尉与话性炭表面酸让基团的数量、种类之问的关系．结果表明：苹酚和苹甲酸在活性袋上的吸附在相当程度上受皤性炭表面酸性基田的数量与种类的影响；苹酚的强附量．随栝性炭单位表面上酚羟基和数基数叠的增口而降低：而荦甲酸a0吸甜则与炭表面的酸性墓嗣总最有关。关键词遁堡苤崔亘垒墨苎望。哩堕监活性炭在气体与液体的精制、溶剂的脱色、催化反应及环境保护等众多领域应用广泛。活性炭的吸附性能千¨催化性能取决于其孔隙结构和表面化学特性，后者主要决定于闻碳表面呈化学结合的氧基圈，即表面氧化物。表面氧化物赋予活性炭弱傲性，增强或扩大了活性炭的僵化性能，改变炭对有机物、无机物和吸附选择性。而且活性炭的表面氧基团与碳黑、石墨电极等碳禁制晶以及原料煤上的表面氧基团相同或相类似。有鉴于此，话性炭表面氧基团的测定及其对活性炭的催化性能和吸附性能影响的研究在国际上日益受到众多科研人员的重视“我国在活性炭表面氧基团这一领域的研究相当薄弱，很多研究人员在研究活性炭的吸附性能和催化性能时仅仅关注活性炭的孔称结构，而忽略了对活性嵌表面化学特性的研究。活性炭的表面氧基团可分为酸性和碱性州类。目前，袭面酸性氧基团的结构形式已基本搞清，并提出了许多洌定方法。但表面碱性氧基团的结构形式尚无定论“。率文用联碱中和法测定了5种活性炭及其高温处理样品的裘面酸性氧基团，并考察了苯附和苯甲酸在活性炭上的吸附与活性炭表面酸性基团的数量与种类之问的关系。2实验2．1活性炭样品实验用活性擞样品共5利，，分别记为A，B，C，D，E，其中样品A为煤质插性炭，其余样品为木质炭，除样品B为粉状炭外，其余样品均为条型粒状敬(直径2～4mm)。用亚甲基兰法测定活性炭样品的嵌面积。假设亚甲基兰分子在活性炭上的吸附为端基单层吸甜，每毫克亚甲基兰的覆盘面积按2．4jm：计。活性炭样：在使用前用去离于永反复洗涤数执，直至洗涤过滤水的Pli值与_土离子水的pH值相同，然后在60~80℃的I箱f]干燥2h年Bg；1—J1_．_＼维普资讯http://www.cqvip.com放于干燥器中备用。瘦鬻技术1996年42．2活性炭样品的高温处理活性炭样品在惰性气氛下高温热处理后，其表面氧基团将发生变化。为考察表面氧基团数量对活性炭吸附性能的影响，我们对5种活性炭样品进行了高温热处理。步骤如下：将放有8～10g活性炭样品的带盖小坩埚放入高温炭化炉中，首先用氮气欢扫炉膛30rain，之后在氮气保护下以14*C／rain的升温速度加热到800℃，在此温度下恒温60min后，冷却到180℃取出。取出的炭样置于空气中，使其充分吸湿高温处理后的活性炭样品分别记为AHT，BHT，CHT，DHT和EHT。这些样品的洗涤干燥处理后步骤同原活性炭样品。2．5化学试剂实验用化学试剂为分析纯NaOIt，Na2CO3，NaHCO3，和化学纯NaOC2H将NaOH，Na2CO。和NaHCO3溶于去离子水配成0．1N的溶液。将NaOCH溶于分折纯无水乙醇配成0．IN的溶液以上碱溶液均用0．IN的盐酸标准溶液标定。实验用吸附质苯酚、苯甲酸均为分析纯试剂，使用前没有经过预处理。2．4活性炭表面酸性基团的测定2．4．1活性炭的表面酸性基团活性炭的表面酸性基团多年来一直是许多研究课题的目标。圈1所示为活性炭表面酸性基团的可能结构形式-t=人们已用经典的化学检测方法证实了这些基团的存在。羧酐基f{1(b)是相邻的羧基(a)脱水后形成的。内酯基(c)或乳酸基(d)则是羰基与相邻的羟基或羧基缩台而成。酚羟基(e)独立地处于芳香层面的边缘上人们对于羰基的存在形式一直有争议，羰基(f)既可以独立存在，也可以重排后以醌型羰基(g)的形式存在。对于醌型基团还可以设想其它重排方式。最后一类氧基阅是醚氧键(h)或夹氧杂蒽型，这是氧取代边缘的碳分子形成的，非常难于检测。上述氧基团的碳性从羧基(a)到羰基(f)依次减弱。活性炭表面酸性氧基团的测定方法很多。分为仪器法和化学法两大类...