发布日期:2018-11-12 09:41 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:
可能引起疾病的硫磺颗粒是烟雾的主要粉末。 而活性炭具有很强的吸附特性。 因此,五种硫颗粒被活性炭吸附并通过FT-IR分析。 最佳吸附时间为Na 2 SO 3 120 min,Na 2 S 2 O 8 120 min,Na 2 S
硫磺粉,常温下为固体,主要来自天然气,石油和天然硫磺矿的开采。反应性硫一般来说,它可以燃烧成二氧化硫,与氧化剂混合可能会爆炸,可以与碱金属反应(Zhang et al。,2010)。半个多世纪以来,人们就已经知道高水平空气污染物与人类疾病之间存在关联。空气污染由化合物的非均相混合物组成,包括臭氧(O 3),一氧化碳(CO),二氧化硫(SO 2),氮氧化物(NO x),液体和颗粒物质(PM)。大量的流行病学证据表明空气污染,特别是二氧化硫(SO 2)和PM,作为对人类健康产生严重后果的主要风险因素(Ahmadpour和Do,1996,Chandra等,2009,Jumasiah等,2005)。对PM特别感兴趣的是直径为10μm(PM 10)的颗粒,因为它们是最终进入肺部的PM,这可能使人过敏和生病。在全球范围内,2013年接受结核病治疗的人数从1995年的DOTS(直接观察治疗,短程)计划中的100万人增加到540万(Yuan等,2004)。硫磺粉和二氧化硫(SO 2)经常漂浮在空气中。如果这是在体内吸入,它可能会导致疾病。
活性炭可以使用几乎任何类型的碳材料,如木材(Zhang et al。,2010),锯末,煤炭(Ding et al。,2002),贝壳(Yu et al。,2005),水果的石头,甘蔗渣,废油,废塑料(Peng等,2014a),纸和皮革废料(Peng等,2013a),废轮胎,城市垃圾等(Xiao et al。,2013)。活性炭具有高度发达的多孔结构和巨大的比表面积(Peng et al。,2013b),良好的化学稳定性和热稳定性,高机械强度和表面含有多种含氧官能团(Wang et al。,2013 ; Peng等,2013c)。更重要的是,含有钾,钙和其他矿物质的活性炭可以吸附和过滤提取物,油,硫基化合物等物质(Liu et al。,2008,Zhang et al。,2008,Ling et al 。,1999,Bautista-Toledo等,1994)。因此,活性炭具有很强的吸附性,同时可以制成高分散的催化剂负载体系,并作为参与反应的还原剂,降低反应温度(Wang et al。,2009)。活性炭吸附法简单,无二次污染,可以很好地吸附空气中的硫化物(Lin et al.2015 ; Peng et al。,2014b,Peng et al。,2015,Sun et al。,2014,Wang et al。,2009)这对人们的健康有益。为了确定最佳吸附条件和活性炭的固有变化,五种化学物质被活性炭吸附,并通过FT-IR分析。
活性炭,Na 2 SO 3,Na 2 S 2 O 8,Na 2 SO 4,Fe 2(SO 4)3和S购自市场。
将五种药物粉末分别称重至25g。将这些粉末和4g活性炭分别放入密闭容器中。将其分别置于密闭容器中20分钟,40分钟,60分钟,80分钟,100分钟和120分钟。分别除去每种活性炭,干燥,称重。
FT-IR光谱:使用如前所述的Thermo Scientific Nicolet iN10 FT-IR显微镜获得上述样品的FT-IR光谱(Lin等人,2015; Peng等人,2014b,Peng等人,2015,Sun等人,2014,Wang等人,2009)。
基于上述试验,获得吸附结果并列于表1中。
吸附结果。
吸附时间[分钟] | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
---|---|---|---|---|---|---|
Na 2 SO 3 | 5.01 | 9.23 | 9.68 | 11.9 | 11.9 | 16.3 |
Na 2 S 2 O 8 | 5.94 | 6.93 | 12.4 | 17 | 15.3 | 17.7 |
Na 2 SO 4 | 5.99 | 4.24 | 5.99 | 6.48 | 7.54 | 15 |
Fe 2(SO 4)3 | 7.21 | 6.27 | 8.93 | 12.1 | 13.3 | 16.8 |
小号 | 9.5 | 10.2 | 11.6 | 13.6 | 16.8 | 19.5 |
根据表1,Na 2 SO 3的吸附容量为5.01g / 100g,9.23g / 100g,9.68g / 100g,11.9g / 100g,11.9g / 100g,16.3g / 100g; Na 2 S 2 O 8的吸附容量为5.94g / 100g,6.93g / 100g,12.4g / 100g,17g / 100g,15.3g / 100g,17.7g / 100g; Na 2 SO 4的吸附容量为5.99g / 100g,4.24g / 100g,5.99g / 100g,6.48g / 100g,7.54g / 100g,15g / 100g; Fe 2(SO 4)3吸附容量为7.21克/ 100克,6.27克/ 100克,8.93克/ 100克,12.1克/ 100克,13.3克/ 100克,16.8克/ 100克; S的吸附容量为9.5g / 100g,10.2g / 100g,11.6g / 100g,13.6g / 100g,16.8g / 100g,19.5g / 100g,吸附时间为20min,40min,60分别为min,80 min,100 min和120 min。结果表明,吸附容量在规律性差异上发生了变化。这可能是因为快速搅拌导致活性炭表面上的少量五种药物粉末。最佳吸附时间为Na 2 SO 3 120 min,Na 2 S 2 O 8 120 min,Na 2 SO 4 120 min,Fe 2 O 120 (SO 2)4)S的3和120分钟(表2)。
吸附Na 2 SO 3,Na 2 S 2 O 8,Na 2 SO 4,Fe 2(SO 4)3和S(%)时的活性炭组。
类 | 峰值(cm -1) |
吸附时间(分钟)
|
组
|
|||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | |||
Na 2 SO 3 | 600 | 89.8 | 90.6 | 89.9 | 89.3 | 76.5 | 87.5 | C-H |
1110 | 90.4 | 89.0 | 85.2 | 87.3 | 74.8 | 87.7 | C-O伸展 | |
1390 | 90.6 | 89.6 | 89.3 | 89.1 | 78.1 | 89.3 | CH 2弯曲 | |
1630 | 86.8 | 86.7 | 86.2 | 86.6 | 75.1 | 86.2 |
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|
2920 | 87.5 | 87.2 | 87.3 | 86.6 | 76.9 | 86.8 | -C-H拉伸 | |
3430 | 75.5 | 78.7 | 77.5 | 77.8 | 64.9 | 75.9 | O-H拉伸 | |
3740 | 89.2 | 88.0 | 87.7 | 89.3 | 75.7 | 90.4 | H 2 O. | |
3850 | 89.4 | 88.7 | 88.6 | 89.6 | 76.5 | 90.3 | S-S伸展 | |
|
||||||||
Na 2 S 2 O 8 | 600 | 76.0 | 91.3 | 89.9 | 90.4 | 87.5 | 83.7 | C-H |
1110 | 76.1 | 90.5 | 89.5 | 89.3 | 85.4 | 83.3 | C-O伸展 | |
1390 | 76.1 | 90.5 | 89.8 | 89.9 | 86.7 | 85.5 | CH 2弯曲 | |
1630 | 73.6 | 86.9 | 86.5 | 87.1 | 85.5 | 84.6 |
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|
2920 | 72.9 | 87.1 | 88.3 | 87.6 | 87.6 | 87.2 | -C-H拉伸 | |
3430 | 63.6 | 75.7 | 74.8 | 75.9 | 79.9 | 77.3 | O-H拉伸 | |
3740 | 72.1 | 89.2 | 89.9 | 89.1 | 88.7 | 88.8 | H 2 O. | |
3850 | 72.5 | 89.4 | 89.5 | 89.3 | 89.2 | 89.0 | S-S伸展 | |
|
||||||||
Na 2 SO 4 | 600 | 91.9 | 88.0 | 94.1 | 75.6 | 70.5 | 80.7 | C-H |
1110 | 90.0 | 87.0 | 92.7 | 74.4 | 72.1 | 81.5 | C-O伸展 | |
1390 | 90.8 | 89.1 | 92.0 | 75.9 | 72.6 | 82.1 | CH 2弯曲 | |
1630 | 86.7 | 86.0 | 87.9 | 73.6 | 70.7 | 79.7 |
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|
2920 | 87.3 | 85.4 | 88.0 | 73.5 | 72.4 | 81.4 | -C-H拉伸 | |
3430 | 75.2 | 75.0 | 77.2 | 64.4 | 65.1 | 72.4 | O-H拉伸 | |
3740 | 87.8 | 89.4 | 88.3 | 73.9 | 71.6 | 80.8 | H 2 O. | |
3850 | 88.6 | 89.3 | 88.8 | 74.2 | 72.4 | 81.6 | S-S伸展 | |
|
||||||||
Fe 2(SO 4)3 | 600 | 93.0 | 89.8 | 91.7 | 90.8 | 90.8 | 86.9 | C-H |
1110 | 91.1 | 88.6 | 90.3 | 90.0 | 89.6 | 86.2 | C-O伸展 | |
1390 | 91.6 | 90.1 | 91.0 | 90.2 | 91.4 | 88.8 | CH 2弯曲 | |
1630 | 87.5 | 86.1 | 88.0 | 86.8 | 87.5 | 86.1 |
C O或C C.![]() ![]() |
|
2920 | 87.0 | 86.8 | 87.0 | 87.4 | 86.0 | 85.5 | -C-H拉伸 | |
3430 | 77.6 | 75.5 | 77.8 | 76.4 | 76.5 | 75.6 | O-H拉伸 | |
3740 | 87.5 | 88.0 | 89.8 | 89.6 | 89.5 | 90.1 | H 2 O. | |
3850 | 88.3 | 88.7 | 89.6 | 89.6 | 89.6 | 89.9 | S-S伸展 | |
|
||||||||
小号 | 600 | 90.4 | 87.5 | 83.3 | 89.8 | 88.9 | 91.7 | C-H |
1110 | 90.9 | 87.2 | 84.6 | 90.2 | 88.9 | 90.8 | C-O伸展 | |
1390 | 90.2 | 87.4 | 84.6 | 90.3 | 89.5 | 90.3 | CH 2弯曲 | |
1630 | 86.9 | 85.9 | 82.0 | 87.4 | 85.8 | 87.1 |
C O或C C.![]() ![]() |
|
2920 | 88.0 | 88.0 | 82.8 | 88.4 | 87.0 | 88.0 | -C-H拉伸 | |
3430 | 77.2 | 80.4 | 73.4 | 77.5 | 73.7 | 78.1 | O-H拉伸 | |
3740 | 89.2 | 88.7 | 84.5 | 90.2 | 89.3 | 88.4 | H 2 O. | |
3850 | 89.3 | 89.3 | 84.3 | 90.0 | 89.4 | 89.1 | S-S伸展 |
记录FT-IR光谱,研究Na 2 SO 3,Na 2 S 2 O 8,Na 2 SO 4,Fe 2(SO 4)3和S吸附过程中活性炭的官能团。样品的光谱显示在图1,图2,图3,图4,图5中。在吸附光谱中,S-S伸展,H 2 O伸展,O-H伸展,-C-H伸展,共轭C O伸展或C C伸展,CH 2弯曲,C-O伸缩振动和炔C-H弯曲振动在3850厘米观察-1,3740厘米-1,3430厘米-1,2920厘米-1,1630厘米-1,1390厘米-1,1110厘米-1和600厘米-1。对于Na 2 SO 3的 FT-IR光谱,在3850 cm -1和3740 cm -1处的峰的透射率在120 min时达到最大值,在3430 cm -1和600 cm -1处的峰的透射率达到了最大40分钟,峰的在2920厘米透过率-1,1630厘米-1,1390 cm -1和1110 cm -1达到最大值20分钟。
吸附Na 2 SO 3时活性炭的FT-IR光谱。
吸附Na 2 S 2 O 8时活性炭的FT-IR光谱。
吸附Na 2 SO 4时活性炭的FT-IR光谱。
吸附Fe 2(SO 4)3过程中活性炭的FT-IR光谱。
吸附S期间活性炭的FT-IR光谱
的Na的FT-IR光谱2小号2 ö 8在3850厘米,峰的透射率-1,3740厘米-1和2920厘米-1实现的最大60分钟,峰的在3430厘米透过率-1实现的最大100分钟,峰的透射率在1630厘米-1在1390厘米实现的最大80分钟,峰的透射率-1,1110厘米-1和600厘米-1实现的最大40分钟。
的Na的FT-IR光谱2 SO 4,峰的在3850厘米透过率-1和3740厘米-1实现的最大40分钟,峰的透射率在3430厘米-1,2920厘米-1,1630厘米-1,1390厘米-1 1110厘米-1和600厘米-1实现的最大60分钟。
对于Fe 2(SO 4)3的 FT-IR光谱,在3850 cm -1和3740 cm -1处的峰的透射率达到最大值120分钟,峰值在3430 cm -1和1630 cm 处的透射率- 1获得的最大60分钟,峰的透射率在2920厘米-1在1390厘米实现的最大80分钟,峰的透射率-1,1110厘米-1和600厘米-1实现的最大20分钟。
在3850厘米S,峰的透射率的FT-IR光谱-1,3740厘米-1和2920厘米-1在3430厘米实现的最大80分钟,峰的透射率-1实现的最大为40分,所述峰中的1630厘米透过率-1,1390厘米-1和600厘米-1实现120分钟,峰的透射率最大在1110厘米-1实现的最大20分钟。
Na 2 SO 3,Na 2 S 2 O 8,Na 2 SO 4,Fe 2(SO 4)3和S的吸附容量对吸附时间分别为20 min,40 min,60 min分别为80分钟,100分钟和120分钟。最佳吸附时间为Na 2 SO 3 120分钟,Na 2 S 2 O 8120分钟,Na 2 SO 4 120分钟,Fe 2(SO 4)3 120分钟和S 2 120分钟。
FT-IR光谱显示活性炭具有八个特征吸收带。并且在S-S拉伸,H 2 O拉伸,O-H拉伸,-C-H拉伸,共轭C O拉伸或C C拉伸,CH 2弯曲,C-O拉伸和乙炔C-H弯曲振动观察到3850厘米-1,3740厘米-1,3430厘米-1,2920厘米-1,1630厘米-1,1390厘米-1,1110厘米-1和600厘米-1,分别。的Na的FT-IR光谱2 SO 3在2920厘米峰的透射率-1,1630厘米-1,1390 cm -1和1110 cm -1达到最大值20分钟。的Na的FT-IR光谱2小号2 Ó 8,峰的在3850厘米透过率-1,3740厘米-1和2920厘米-1实现的最大60分钟峰的透射率在1390厘米-1, 1110 cm -1和600 cm -1达到最大值40分钟。的Na的FT-IR光谱2 SO 4,峰的在3430厘米透过率-1,2920厘米-1,1630厘米-1,1390厘米-1,1110 cm -1和600 cm -1达到最大值60分钟。对于铁的FT-IR光谱2(SO 4)3,峰的在1390厘米透过率-1,1110厘米-1和600厘米-1实现的最大20分钟。在1630厘米S,峰的透射率的FT-IR光谱-1,1390厘米-1和600厘米-1实现的最大120分钟。在这些状态中,最大峰值的透射率的数量最大。