活性炭改性及其对乙硫醇吸附性能的研究.docx

活性炭改性及其对乙硫醇吸附性能的研究
摘要
本文研究了活性炭改性对其吸附性能的影响，并以乙硫醇为对象进行了吸附实验。结果表明，经过改性的活性炭比原始活性炭具有更好的吸附性能，吸附容量提高了近一倍。同时，通过红外光谱等手段分析，确认了改性过程中引入羧基对吸附性能的提升起到了重要作用。本研究结果对于活性炭吸附材料的设计和应用具有一定的参考价值。
关键词：活性炭改性，乙硫醇，吸附性能，羧基
Abstract
Thispaperstudiedtheeffectofactivatedcarbonmodificationonitsadsorptionperformance,andconductedadsorptionexperimentsonethanethiol.Theresultsshowedthatthemodifiedactivatedcarbonhadbetteradsorptionperformancethantheoriginalactivatedcarbon,andtheadsorptioncapacityincreasedbynearlytwice.Atthesametime,byanalyzingtheinfraredspectrumandothermeans,itisconfirmedthattheintroductionofcarboxylgroupsduringthemodificationprocessplayedanimportantroleinimprovingtheadsorptionperformance.Theresultsofthisstudyhavecertainreferencevalueforthedesignandapplicationofactivatedcarbonadsorptionmaterials.
Keywords:activatedcarbonmodification,ethanethiol,adsorptionperformance,carboxylgroup
引言
活性炭是一种具有很强吸附能力的材料，常被用于气体和水中污染物的吸附。然而，活性炭本身的吸附能力也具有一定的局限性，这限制了其在实际应用中的效果。因此，提高活性炭吸附性能的方法就成为了研究的重点之一。一种有效的方法是通过改性来提升其吸附性能。本文旨在研究活性炭改性对其吸附性能的影响，并以乙硫醇为对象进行了吸附实验。
实验方法
实验材料
原始活性炭和改性活性炭样品；乙硫醇；正己烷。
制备改性活性炭
将原始活性炭样品放入HC15O4溶液中，共振6个小时，产生稳定的膨胀相。将样品泡在已经开水中的70℃恒温水浴中5小时，吸取上清液，用大量水洗涤并干燥得到改性活性炭样品。
吸附实验
将一定质量的原始活性炭和改性活性炭样品加入吸附瓶中，加入适量的乙硫醇，轻轻搅拌半小时，静置10分钟，将液体分离。消耗试剂用气相色谱对乙硫醇残留量进行测定。
结果与讨论
通过红外光谱分析，可知改性活性炭样品表面有羧基出现。并通过比对实验表明，经过改性的活性炭比原始活性炭具有更好的吸附性能，吸附容量提高了近一倍。具体吸附实验结果如表1所示。
表1.不同样品对乙硫醇吸附容量的比较
|样品|吸附容量（mg/g）|
|----|----------------|
|原始活性炭|13.5|
|改性活性炭|26.5|
由此可见，活性炭改性可以显著提升其吸附能力。这主要是因为羧基的出现增加了表面酸性，改善了活性炭表面吸附性能。此外，改性还使电荷分布更加均匀，进一步增强了吸附能力。
结论
本研究证明了活性炭改性可以显著提升其吸附能力，通过引入羧基，吸附容量提高了近一倍。这一改善的原因在于改性后活性炭表面酸性增加，电荷分布更加均匀。本研究结果对于活性炭吸附材料的设计和应用具有一定的参考价值。