الكربون المنشط يزيل الجليوكسال. الأسيتالديهيد مبيد رخويات يستخدم على نطاق واسع في الزراعة والحدائق على نطاق واسع. وهو عبارة عن حلقة رباعية ذات ثمانية أعضاء ، وغالبًا ما تستخدم لقابلية ذوبانها العالية. هنا ، صنعنا كربونًا منشطًا خاصًا لإزالة الجليوكسال ، وبحثنا في التحكم في امتزاز ألدهيد الفينول المنشط على الكربون المنشط ، أي تأثير درجة التنشيط وتوزيع حجم المسام وحجم الجسيمات ونقطة الشحن الصفرية وتفعيل السطح.
يزيد تركيز الجليوكسال في مياه الشرب في بعض المناطق عن 1.03 ميكروغرام / لتر. لا تشير مستويات التلوث هذه إلى مخاطر صحية مباشرة ، لأن المدخول المحتمل للديفورمالدهيد أقل بكثير من المدخول اليومي المقبول (0.02 مجم / كجم من وزن الجسم) ، ولكن يجب أيضًا إزالتها.
تمثل المشكلة البيئية التي يطرحها الجليوكسال أيضًا تحديًا يواجه المجتمع العلمي ، وتجري دراسة استراتيجيات لإزالة وإزالة الملوثات عالية القطبية المماثلة. تعتبر الإزالة عن طريق الامتزاز أثناء المعالجة الثلاثية للمياه (عادةً باستخدام الكربون المنشط) إحدى الطرق القليلة الممكنة لتنقية المياه الملوثة بالملوثات القطبية التي تظهر تفاعلًا محدودًا مع المواد المؤكسدة أو تعاني من التدهور. تتأثر المادة العضوية الخلفية. ومع ذلك ، عندما يكون&مثل العضوية ؛ هيكل عظمي&مثل ؛ من الملوثات صغيرة ، كما في حالة الجزيئات مثل الأكريلاميد ، 1،1،1 ثلاثي كلورو الإيثان ، ميثيل ثالثي بوتيل إيثر ، والجليوكسال ، فهي تختلف عن الكربون التقليدي (المنشط). المعالجة الثلاثية التي تنطوي على حبيبات الكربون المنشط غير فعالة نسبيًا. ومع ذلك ، فقد أظهر العمل أن الكربون المنشط المصمم (حيث يتم التحكم في الشحنة السطحية والمسامية أو&مثل ؛&مثل مخصص ؛ لاستهداف مجموعات ملوثات معينة) قد يكون له تأثير كبير في الإزالة المستهدفة للمشاكل وملوثات المياه الناشئة. درسنا هنا آلية امتصاص الجليوكسال على الكربون المنشط وصنعنا هيكل الكربون المنشط لتحسين امتصاص البولي أسيتالديهيد وزيادة إزالته من الأسطح والنفايات ومياه الشرب.
تأثير درجة التنشيط على امتصاص البولي ايثيلين جلايكول
يفسر التركيب الكيميائي للإيثرات الحلقية الصغيرة التي تشكل جزيء الفورمالديهايد جزءًا من الصعوبات المرتبطة بالإزالة من الماء. كجزيء قطبي بهيكل هيدروكربوني قصير ، فهذا يعني أن ألفة مع الكربون المنشط منخفضة نسبيًا ؛ إن قدرة امتصاص الكربون المنشط إلى 0.4 مجم / جرام من الكربون المنشط في الدراسات السابقة تصل إلى 100 مرة من مسحوق الكربون المنشط المنشط بواسطة هيدروكسيد البوتاسيوم. نظرًا لصغر حجم جزيئات الكربون المنشط ، فإن الكربون المنشط ليس تقنية يمكن تطبيقها بسهولة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي ، كما أن الكربون المنشط الحبيبي هو مادة الامتصاص المستخدمة حاليًا. نظرًا لأن السطح النشط هو معلمة رئيسية في عملية الامتزاز ، خاصة في الامتزاز حيث لا يكون الامتصاص المادي قويًا ، فيجب استخدام الكربون المنشط مع مساحة سطح نشطة أعلى لتعزيز امتصاص الألدهيد الخماسي التكافؤ. من أجل اختبار تأثير مساحة السطح النشطة وتعظيم امتصاص الألدهيدات الخماسية التكافؤ ، تم تصنيع الكربون المنشط بنطاق درجة تنشيط معين ، وتم اختبار مساحة السطح في ظل ظروف التوازن.
تأثير الشحنة الصفرية على امتصاص البولي إيثيلين جلايكول
تشير شحنة نقطة الصفر إلى حالة الأس الهيدروجيني التي تكون فيها كثافة شحنة السطح صفرًا. يمكن أن تؤثر هذه الخاصية على جذب المادة في المحلول إلى سطح الكربون المنشط ، ويمكن أن تدرك تغير شحنة نقطة الصفر عن طريق التحكم في الغلاف الجوي أثناء تنشيط الكربون ووجود مادة مؤكسدة في المحلول لإنتاج حمض الكربوكسيل والهيدروكسيل ومجموعات الأيونات الأخرى. . تم استخدام الكربون المعدل السطحي مع قطبية سطحية أعلى تم تحقيقه من خلال زيادة عدد مجموعات حمض الأكسجين لإزالة أيونات المعادن ونيتريد الكربون لإزالة المواد المحايدة أو سالبة الشحنة عند درجة الحموضة البيئية النموذجية.
تحسين حجم مسام النقل ومقارنتها بالكربون المنشط
بشكل عام ، كلما زادت كمية المسام السابقة المستخدمة في تخليق الكربون ، كلما اتسعت المسام المتوسطة ، حتى المسام الكبيرة ، وكلما زاد حجم المسام. بالإضافة إلى ذلك ، تؤدي الدرجة الأعلى من التنشيط إلى عدد أكبر من المسام الدقيقة ، وظهور المسام المتوسطة والمسامات الكبيرة ، وكربون أقل كثافة. مع كميات مختلفة من عامل تشكيل المسام ، يحصل البولي إيثيلين جلايكول والكربون المنشط المركب في هذه الحالة على بنية مسامية مختلفة بشكل كبير ، وقد تم تحديده لإزالة الجليوكسال مقارنة بالكربون المنشط.
بالمقارنة مع الكربون المنشط الحبيبي المستخدم حاليًا في معالجة المياه الثلاثية ، تم العثور على الكربون المنشط المشتق من الراتنجات الفينولية ذات الهيكل الأمثل وكيمياء السطح ليكون فعالًا للغاية في إزالة الأسيتالديهيد في ظل ظروف بيئية واقعية. قدرة امتصاص الجليوكسال ليس لها علاقة بمساحة السطح النشطة. على الرغم من أهمية وجود المسام المتوسطة للسماح بالانتشار الفعال ونقل الألدهيد الخماسي إلى مواقع الامتزاز النشطة ، إلا أن الامتصاص في الكربون ذي المسامية الدقيقة وتوزيع حجم المسام الضيق مفيد. يؤدي تعديل سطح الكربون إلى انخفاض في قدرة الامتصاص بسبب التأثير التنافسي المحتمل بين البولي إيثيلين جلايكول وجزيئات الماء. حتى في وجود تركيزات عالية من المواد العضوية (والأملاح غير العضوية) ، مقارنة بالكربون المنشط ، فإن امتزاز الألدهيدات الخماسية الهيدريك بواسطة الكربون الفينولي يُظهر الفائدة المحتملة لهذه الكربونات المنشطة في النفايات و / أو معالجة مياه الشرب.
