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          將廢棄物椰殼纖維含浸鐵鹽活化劑之后再進行熱處理的觸媒條件

          2013-06-10 08:33 來源:未知

          將廢棄物椰殼纖維含浸鐵鹽活化劑之后再進行熱處理的觸媒條件。

              椰殼活性炭已常作為環境處理中吸附有機化合物之材料,而且近年來納米零價鐵也已良好地應用于水中含氯有機化合物處理。本研究嘗試直接以化學活化法,將零價鐵批覆活性炭之方式制備成椰殼活性炭觸媒。將廢棄物椰殼纖維含浸鐵鹽活化劑之后再進行熱處理而制得椰殼活性炭觸媒,利用不同制備條件如改變鍛燒溫度、鍛燒時間、含浸之活化劑濃度以及添加分散劑之種類與比例,來制備椰殼活性炭觸媒,并探討其對活性炭觸媒表面性質之影響。

              在TCE移除試驗中,添加PEG分散劑之納米級零價鐵椰殼活性炭觸媒移除速率較快,而添加CMC分散劑之納米級零價鐵活性炭觸媒移除速率較慢。根據高解析穿透式電子顯微鏡,發現羧甲基纖維素鈉-納米級零價鐵活性炭觸媒表面鐵顆粒被分散劑包覆,可能造成羧甲基纖維素鈉-納米級零價鐵活性炭觸媒與TCE接觸較PEG-nZVI/AC慢。在PEG-nZVI/AC之PEG濃度為1.6×10-4M時進行長時間試驗,可發現TCE重復添加至六次仍能快速移除80%。

              分別添加聚乙二醇(PEG)與羧甲基纖維素鈉兩種分散劑制備之納米級零價鐵活性炭觸媒后,經高解析穿透式電子顯微鏡與能量散射光譜儀圖像可證實存在納米級鐵。納米級零價鐵椰殼活性炭觸媒添加之分散劑濃度較高時,鐵顆粒分散性較好,羧甲基纖維素鈉-納米級零價鐵活性炭觸媒鐵粒徑可達10nm,PEG-nZVI/AC鐵粒徑亦有20nm。分散劑濃度高時,相對鐵含量較低,分散劑濃度減少,鐵含量隨之增加。

              椰殼活性炭在不同制備條件中,經400-600?C熱處理下,其比表面積大致上隨溫度增加而增加,其中在600?C時有高比表面積448㎡/g,但當溫度再增加至700?C時比表面積則下降,在移除三氯乙烯速率方面,則以600?C制備的椰殼活性炭觸媒快(0.21min-1),因此以600?C作為制備溫度。隨后改變其熱處理時間,根據比表面積顯示不同活化時間之差異并不明顯,其中比表面積大且移除TCE(三氯乙烯)速率較快之1小時為制備時間。于含浸不同活化劑與其不同濃度情況下,制備的活性炭觸媒比表面積與鐵含量成反比,可能由于制備過程中鐵含量較多會造成椰殼活性炭孔隙被遮蔽使比表面積下降。由于直接含浸鐵鹽后活化之制備方法,無法制備成納米級鐵,因此添加分散劑制備納米級零價鐵椰殼活性炭觸媒納米級鐵。
                 

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