活性炭纤维在工业污水和农业生产中的使用

    目前，我国关于染料废水的主要污染源有亚甲基蓝、酸性品红及酸性橙II等染料。亚甲基蓝是水溶性还原性染料的代表物之一，在水溶液中形成一价有机"阳离子型"的季铵盐离子基团，并且色度极高.对环境污染严重。 活性炭纤维对亚甲基蓝的吸附过程主要属于自发的吸热过程，热力学结果还表明。亚甲基蓝在两种吸附剂上的吸附均是由化学键间的相互作用力引起的。对于未经过任何处理的活性炭纤维,其对亚甲基蓝的吸附容量可达100-200mg/g，表现出了良好的吸附特性。若对其进行改性处理，其吸附容量还能大幅度提升。     酸性品红是水溶性酸性染料的代表，其结构中含有对生物呈强抑制作用的苯环，很难采用生物化学方法将其降解成小分子。经高温炭化秸秆材料制备出的比表面积大、吸附容量大的活性炭纤维，可在更宽范围内对污染物进行高效吸附。实验分析结果显示，投加量为0.1g,pH=1时，活性炭纤维对酸性品红具有很好的吸附效果.吸附在8h后达到平衡。该吸附过程符合等温吸附模型和准二级动力学方程.     酸性橙II是一种阴离子单偶氮材料，具有难生降解的性质。通过研究在不同温度，即：25°,30°，35°下酸性橙在活性炭吸附纤维的吸附平衡、吸附热力学和吸附动力学特性。结过表明.酸性橙II在活性炭纤维的吸附为自发的吸热过程.主要属于物理吸附。     荧光素是具有光致荧光特性的有机染料.常作为荧光探针和荧旋光性试剂使用.将玉米秸秆经高温炭化为炭纤维，采用1mol/L的H3PO4活化制备成活性炭纤维吸附剂，荧光素为吸附质，研究活性炭纤维吸附性能的影响因素，并对吸附机理进行了探讨。研究结果表明.炭化温度为750℃，投加量为0.2g，pH为3时，活性炭纤维对溶液中的荧光素具有较强的吸附能力;活性炭纤维对低浓度荧光素溶液具有显著吸附效果.      众多研究结果显示， 活性炭纤维对不同种类染料分子的吸附多在酸性条件下有利。另外，温度是影响吸附能力的一个重要因素，这主要归因于活性炭纤维对所有染料分子的吸附反应均属于自发的吸热反应，温度越高，吸附反应越易进行，相应的吸附能力越强。所以，在实际染料废水的处理中，可针对不同的对象，选择适宜的温度和酸性范围内的pH值来调控活性炭纤维对其的吸附性能，提高净化效果。 3.对农药的吸附     农药在农业生产领域中的广泛使用和农药的大量生产，共同导致了农药的残留问题.尤其是有机农药的大量施用，造成严重的农药污染问题，甚至有些农药的降解产物具有更强的毒副作用。通过大量实验研究表明，活性炭纤维对于农药的去除共有很好的效果。     应用ACF去除水中残留农药及中问体时.过程较为复杂。但是，总体上来说，活性炭纤维吸附水中农药及中间体的反应在低温,pH小于7的条件下是有利的，且活性炭纤维对大多数农药的去除率均在80%以上，大部分反应属于放热反应。只是对于不同形状的活性炭纤维而言，反应焓变的正负值不定。囚此，加大活性炭纤维对于农药方面吸附机理的研究对于揭示活性炭纤维的去除机理及优化结构设计有重要的理论意义和实践价值。目前.我国在该方面的理论研究相对于国外还比较薄弱，有待于进一步研究。     综仁所述,活性炭纤维对于水中各种污染物均表现出较强的吸附特性。囚此，针对组分复杂的实际废水体系而言，用活性炭纤维净化水体，可同时去除多种污染物，从经济和能源有效利用两方面来说，活性炭纤维均具有良好的发展前景。在今后，我国可从以下几方面进行改善;     (1)研究开发高性能活性炭纤维，在确保质量和性能的同时，降低成本，提高经济效益;     (2)加强对 活性炭纤维改性机理及方法的深入研究，根据实际需求，采用不同的改性方法增加活性炭纤维的吸附容量;     (3)进一步深入探究多种污染物共存时，活性炭纤维的最佳吸附条件，使其利用率达到最优状态。从而降低资源的浪费.提高经济可行性。