Nghiên cứu tính chất hấp phụ của than hoạt tính methanol ứng dụng năng lượng mặt trời
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.45 MB, 42 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT HẤP PHỤ CỦA THAN
HOẠT TÍNH –METHANOL ỨNG DỤNG
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
S
K
C
0
0
3
9
5
9
MÃ SỐ: SV2012-33
S KC 0 0 3 8 5 5
Tp. Hồ Chí Minh, 07/2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT HẤP PHỤ CỦA THAN
HOẠT TÍNH –METHANOL ỨNG DỤNG NĂNG
LƯỢNG MẶT TRỜI
MÃ SỐ: SV2012-33
THUỘC NHĨM NGÀNH:CƠNG NGHỆ NHIỆT-ĐIỆN LẠNH
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Ts.HỒNG AN QUỐC
NGƯỜI CHỦ TRÌ: BÙI TIẾN TRÍ
MSSV:08213037
NGƯỜI THAM GIA: LÝ QUỐC THẮNG MSSV:08213032
ĐƠN VỊ: KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
TPHCM,THÁNG 7 NĂM 2012
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TPHCM,THÁNG 6 NĂM 2012
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
***************
****************
NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
KHOA:
CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MƠN:
CƠNG NGHỆ NHIỆT – ĐIỆN LẠNH
NIÊN KHĨA:
2008 – 2012
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT HẤP PHỤ CỦA THAN HOẠT
TÍNH-METHANOL ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
LÝ QUỐC THẮNG
BÙI TIẾN TRÍ
1.
2.
3.
Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
Ngày hoàn thành đồ án:
Giáo viên hướng dẫn:
08213032
08213037
25/02/2012
25/06/2012
Ts. HỒNG AN QUỐC
Giáo viên hướng dẫn
Chủ nhiệm bộ mơn
Ts. LÊ XN HỊA
QUỐC
Ts. HỒNG AN
LỜI CẢM ƠN
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 2
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu, Quý Thầy
Cô trong trường và đặc biệt là Quý Thầy Cô phụ trách Bộ môn Công Nghệ Nhiệt
– Điện Lạnh, Khoa Cơ Khí Động Lực Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
TP.HCM đã tận tình dạy bảo, truyền đạt kiến thức và cũng như tạo điều kiện
thuận lợi cho chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này.
Sau khi học xong tất cả các môn liên quan đến chuyên ngành Công nghệ
nhiệt – Điện lạnh của khóa học, cộng thêm những mơn thực tập trong xưởng,
giúp chúng em hiểu rõ hơn về lý thuyết cũng như thấy được cụ thể cấu tạo và
nguyên lý hoạt động của từng bộ phận chi tiết máy mà từ trước đến giờ chúng
em chỉ nhìn thấy qua sách vở. Từ những kiến thức thực tế như vậy, chúng em
nghĩ nó rất hữu ích cho sinh viên ngành lạnh, là cơ sở để chúng em tìm kiếm một
cơng việc phù hợp với mình sau khi rời khỏi ghế nhà trường.
Ngồi kiến thức chun mơn, cộng với sự hướng dẫn tận tình, Quý Thầy
Cô không chỉ giải đáp những thắc mắc, đưa ra những lời giải thích giúp chúng
em hiểu mà cịn chỉ cho chúng em cách thức học và làm việc theo nhóm, đi học
đúng giờ, cách thiết kế và trình bày một bài báo cáo,…Những sự giúp đỡ này
chắc chắn chúng em sẽ không bao giờ quên.
Chúng em muốn gửi lời cảm ơn đặc biệt đến Thầy Hoàng An Quốc, người
đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức sâu sắc, cung cấp cho chúng em
những tài liệu hết sức quý báu liên quan đến đề tài, đã tận tình hướng dẫn, quan
tâm theo dõi và động viên chúng em trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Nhận được đề tài từ Thầy, chúng em đã cố gắng hết sức nhưng cịn gặp nhiều
khó khăn trong q trình thực hiện nên đồ án có thể chưa hồn thiện lắm. Chúng
em mong nhận được sự giúp đỡ và hướng dẫn thêm của Quý Thầy Cô.
Chỉ vỏn vẹn trong một trang giấy, chúng em không thể bày tỏ hết sự biết
ơn đối với Thầy Cô trong bao nhiêu ngày qua đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo
cho chúng em. Một lần nữa, chúng em chỉ có thể nói lời cảm ơn chân thành nhất
đến Quý Thầy Cô và chúc Quý Thầy Cô thật nhiều sức khỏe để tiếp tục công
việc trồng người của mình. Chúng em xin chân thành cảm ơn!
LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển, nhu cầu về năng lượng ngày
càng tăng trong khi các nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu mỏ
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 3
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
đang dần cạn kiệt, giá thành cao, nguồn cung không ổn định, nhiều nguồn năng
lượng thay thế đang được các nhà khoa học quan tâm.
Việc tìm kiếm và khai thác các nguồn năng lượng mới như năng lượng hạt
nhân, năng lượng địa nhiệt, năng lượng gió và năng lượng mặt trời là một trong
những hướng quan trọng trong kế hoạch phát triển năng lượng, không những đối
với những nước phát triển mà ngay cả với những nước đang phát triển như Việt
Nam. Việc tiếp cận để tận dụng các nguồn năng lượng mới này khơng chỉ góp
phần cung ứng kịp nhu cầu năng lượng của xã hội mà còn giúp tiết kiệm điện
năng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Năng lượng mặt trời - nguồn năng lượng sạch và tiềm tàng nhất - đang
được loài người thực sự đặc biệt quan tâm. Do đó việc nghiên cứu nâng cao hiệu
quả các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời và triển khai ứng dụng chúng vào
thực tế là vấn đề có tính thời sự và cấp bách.
Vì vậy, sử dụng năng lượng mặt trời như một nguồn năng lượng tại chỗ để
thay thế cho các dạng năng lượng truyền thống, đáp ứng nhu cầu của các vùng
dân cư này là một kế sách có ý nghĩa về mặt kinh tế.
Hiện nay ở Việt Nam đang có xu hướng ngiên cứu và đem vào sử dụng
máy lạnh hấp phụ sử dụng năng lượng mặt trời thay cho máy lạnh nén hơi nằm
tận dụng tối đa các nguồn năng lượng.Trong đề tài nghiên cứu khoa học này
nhóm chúng em được giao nhận đề tài “Nghiên cứu tính chất hấp phụ của than
hoạt tính –methanol ứng dụng năng lượng mặt trời”
NHẬN XÉT CỦA GVHD
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 4
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
Ngày ... tháng ... năm 2012
Giáo viên hướng dẫn
Ts. Hoàng An Quốc
MỤC LỤC
Phần 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Mục đích đề tài
Đối tượng nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu
Giả thuyết nghiên cứu
Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
Những vần đề cịn tồn tại
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 5
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
Phần 2: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT VỀ HẤP PHỤ
CHƯƠNG II: TÍNH CHẤT HẤP PHỤ CỦA THAN HOẠT TÍNH VÀ METHANOL
CHƯƠNG III: CÁC ỨNG DỤNG KHÁC CỦA THAN HOẠT TÍNH VÀ METHANOL
Phần 3: KẾT LUẬN
Phần 4: TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHẦN 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1. Mục đích đề tài
Đề tài nghiên cứu “ Tính chất hấp phụ của than hoạt tính và methanol “để tìm hiểu và
đưa ra những kết luận nhằm khẳng định hiệu quả năng lượng của máy lạnh hấp phụ đối
với cặp vật liệu này. Ngoài ra, cũng đánh giá khả năng triển khai các ứng dụng của cặp
cặp vật liệu này trong ngành kỹ thuật lạnh nói riêng và trong đời sống nói chung.
2. Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu: Máy lạnh hấp phụ sử dụng năng lượng mặt trời
Phạm vi nghiên cứu: Tính chất hấp phụ của cặp mơi chất than hoạt tính và
methanol dùng năng lượng mặt trời để gia nhiệt
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 6
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu tài liệu:
Tài liệu có thể thu thập được từ nhiều nguồn khác nhau, ví dụ: các tạp chí khoa học,
báo cáo nghiên cứu đã đăng trên các tạp chí, các cơ sở dữ liệu (Medline, CD, luận văn
thạc sĩ, luận án tiến sĩ, internet…). Chúng ta có thể lựa chọn các nguồn tài liệu ưu tiên
theo thứ tự sau:
Bắt đầu bằng tổng hợp rộng về tài liệu nghiên cứu như các tổng quan được tìm
thấy trong sách giáo khoa, các bài tạp chí hay các tổng hợp các tóm tắt
Chuyển tới các bài báo tạp chí. Bắt đầu với các nghiên cứu gần nhất về chủ đề
và lùi dần theo thời gian. Lần theo sách tham khảo ở cuối các bài báo để khảo
sát rộng hơn các nghiên cứu;
Chuyển sang các sách liên quan đến đề tài
Tìm kiếm các bài viết dự hội thảo về đề tài
Tìm kiếm các tóm tắt của các luận văn, luận án hiện có ở các trường đại học.
Phương pháp nghiên cứu bằng so sánh:
Tìm các đề tài đã được cơng nhận,đã có kết quả chính xác sau đó ta đem hai dữ liệu
so sánh với nhau.
4. Giả thuyết nghiên cứu
Tiết kiệm một lượng lớn năng lượng điện.
Đem lại một hướng mới trong việc nghiên cứu và sử dụng NLMT.
Kết quả đạt được của đề tài là sự khẳng định các kiến thức khoa học cơng nghệ
hiện đại.
5. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước:
Máy lạnh hấp phụ ứng dụng năng lượng mặt trời khơng cịn là đề tài xa lạ đối với
ngành kỹ thuật lạnh. Mặc dù, đã nghiên cứu về mặt lý thuyết tương đối hoàn chỉnh và
đã tìm ra các cặp vật liệu hấp phụ tốt (silicagel-nước,than hoạt tính-NH3…) nhưng vẫn
khơng tránh khỏi một số hạn chế chưa giải quyết được:
Giá thành gia công thiết bị còn cao
Hiệu suất thiết bị thấp
Quá trình làm việc chưa ổn định, khơng liên tục, hồn toàn phụ thuộc vào thời
tiết
6. Những vấn đề tồn tại:
Việc ứng dụng năng lượng mặt trời vào máy lạnh hấp phụ tuy được nghiên cứu và
thử nghiệm khá kỹ lưỡng, đồng thời cũng tạo ra một hướng mới trong ngành kỹ thuật
lạnh, nhưng vẫn chưa thuyết phục được các nhà đầu tư do các hạn chế đã nêu trên.
Hầu hết, các cơng trình nghiên cứu chỉ phục vụ cho giảng dạy và thực nghiệm lại
những gì nghiên cứu trên lý thuyết.
**************************
Tính chất hấpPHẦN
phụ than hoạt
tính và methanol
2 :NỘI
DUNG
VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Trang 7
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT VỀ HẤP PHỤ
Trong hóa học là q trình xảy ra khi một chất khí hay chât lỏng bị hút trên bề mặt
một chất rắn xốp. Chất khí hay hơi được gọi là chất bị hấp phụ (adsorbent), chất rắn
xốp dùng để hút khí hay hơi gọi là chất hấp phụ (adsorbate) và những khí khơng bị hấp
phụ gọi là khí trơ. Q trình ngược lại của hấp phụ gọi là quá trình giải hấp phụ hay
nhả hấp phụ. Trong q trình hấp phụ có toả ra một nhiệt lượng, gọi là nhiệt hấp phụ.
Bề mặt càng lớn tức độ xốp của chất hấp phụ càng cao thì nhiệt hấp phụ toả ra càng
lớn.
Cơ chế hấp phụ hóa học
Cơ chế hấp phụ vật lý các chất khí
1) Có 2 quá trình hấp phụ
- Hấp phụ vật lý: là hấp phụ đa phân tử (hấp phụ nhiều lớp), lực liên kết là lực hút
giữa các phân tử (Vanderwaals), không tạo thành hợp chất bề mặt. Ưu điểm là quá
trình thuận nghịch, bằng cách hạ thấp áp suất riêng của chất bị hấp phụ hay nhiệt độ,
chất bị hấp phụ nhanh chóng được nhả ra mà khơng bản chất hóa học của nó khơng hề
thay đổi. Hấp phụ vật lý có tốc độ hấp phụ diễn ra rất nhanh.
- Hấp phụ hóa học: là hấp phụ đơn phân tử (hấp phụ một lớp), lực liên kết là lực
liên kết hóa học, tạo thành hợp chất bề mặt. Lực liên kết trong hấp phụ hóa học manh
hơn nhiều so với hấp phụ vật lý. Do đó lượng nhiệt tỏa ra lớn khoảng 20 – 400
kJ/g.mol. Tốc độ của quá trình hấp phụ hóa học phụ thuộc vào nhiệt độ.
- Giữa hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học thật ra khó phân biệt, có khi nó tiến hành
song song, có khi chỉ có giai đoạn hấp phụ vật lý tuỳ thuộc tính chất của bề mặt của
chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, tuỳ thuộc vào điều kiện quá trình (nhiệt độ, áp suất...).
2) Nhiệt hấp phụ:
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 8
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
Nhiệt hấp phụ hóa học khá lớn, từ 40 ÷ 800 kJ/mol, nhiều khi gần bằng nhiệt của
phản ứng hóa học. Vì vậy nó tạo thành mối nối hấp phụ khá bền và muốn đẩy chất bị
hấp phụ ra khỏi bề mặt xúc tác rắn cần nhiệt độ khá cao.
Nhiệt hấp phụ lý học thường khơng lớn, gần bằng nhiệt hóa lỏng hay bay hơi của
chất bị hấp phụ ở điều kiện hấp phụ và thường nhỏ hơn 20 kJ/mol.
3) Tính chất cơ bản về hấp phụ:
Hấp phụ lý học thường xảy ra ở nhiệt độ thấp, khi nhiệt độ tăng thì lượng chất hấp
phụ giảm. Hấp phụ hóa học thường tiến hành ở nhiệt độ cao hơn hấp phụ lý học, ở
nhiệt độ thấp thì lượng chất hấp phụ hóa học giảm và khi nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ tối
ưu thì lượng chất hấp phụ hóa học cũng giảm.
4) Năng lượng hoạt hóa hấp phụ:
Hấp phụ hóa học tiến hành chậm và có năng lượng hoạt hóa khá lớn gần bằng năng
lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học, phụ thuộc bởi khoảng cách giữa các nguyên tử
trong chất bị hấp phụ và các trung tâm trên bề mặt chất rắn.Hấp phụ lý học tiến hành
rất nhanh và năng lượng hoạt hóa bằng khơng.
5) Tính chất của các điểm hấp phụ:
Hấp phụ hóa học tạo thành mối nối bền vững và tính chất gần giống như mối nối
hóa học. Chúng có thể là mối nối hóa trị, ion, đồng hóa trị... Trong q trình tạo thành
mối nối có sự di chuyển điện tử giữa chất bị hấp phụ và chất hấp phụ, tức là có tác
dụng điện tử phần tử hấp phụ và bề mặt chất rắn.
Hấp phụ lý học khơng hình thành mối nối. Sự tương tác giữa phân tử bị hấp phụ với
các electron của chất rắn rất yếu. Giữa chất rắn và phân tử bị hấp phụ được coi như là 2
hệ thống, không phải là một hợp chất thống nhất.
6) Tính thuận nghịch của hấp phụ:
Hấp phụ lý học bao giờ cũng là thuận nghịch, nói cách khác quá trình ở trạng thái
cân bằng động: hấp phụ - nhả hấp phụ
Hấp phụ hóa học khơng phải bao giờ cũng là quá trình thuận nghịch. Tuỳ theo đặc
tính mối nối liên kết hóa học mà tính chất thuận nghịch ở q trình hấp phụ khác nhau.
Có những q trình hóa học khá bền vững, tạo thành các hợp chất hóa học, ví dụ như
sự hấp phụ Oxy lên kim loại tạo Oxit kim loại, hoặc khi hấp phụ lên than cho CO2, CO.
7) Sự chọn lọc hấp phụ:
Hấp phụ hóa học có tính chất chọn lọc cao, phụ thuộc vào tính chất bề mặt chất rắn
và tính chất của chất bị hấp phụ. Hấp phụ lý học khơng có sự chọn lọc, tất cả các bề
mặt chất rắn đều có tính chất hấp phụ lý học.
8) Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ:
Ảnh hưởng của môi trường: Giữa môi trường và chất tan thường có sự cạnh tranh
sự hấp phụ lên bề mặt vật rắn. Về mặt nhiệt động học, cấu tử nào có sức căng bề mặt
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 9
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
bé hơn sẽ bị hấp phụ mạnh hơn lên bề mặt vật rắn. Tuy nhiên, trong thực tế cịn có sự
tác động của các yếu tố khác.
Ảnh hưởng của bản chất chất hấp phụ: Bản chất và độ xốp của vật hấp phụ ảnh
hưởng lớn đến sự hấp phụ. Vật hấp phụ khơng phân cực thì hấp phụ chất khơng phân
cực tốt, vật hấp phụ phân cực hấp phụ tốt với chất phân cực.
Tính chất của chất bị hấp phụ: Q trình hấp phụ diễn ra theo hướng làm san bằng
sự phân cực giữa các pha. Độ chênh lệch của sự phân cực càng lớn thì sự hấp phụ diễn
ra càng mạnh. Quy tắc này cho phép xác định cấu trúc lớp bề mặt và chỉ ra điều kiện
chọn chất hấp phụ thích hợp nhất trong từng trường hợp cụ thể.
Quy tắc phân tử lượng đối với sự hấp phụ chất tan từ dung dịch: Chất hấp phụ có
phân tử lượng càng lớn thì sự hấp phụ càng tăng nhanh.
Ảnh hưởng của thời gian, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm:
Sự hấp phụ trong dung dịch xảy ra chậm hơn trong pha khí vì sự thay đổi nồng
độ trên bề mặt phân chia pha được thực hiện bởi quá trình khuếch tán. Tốc độ
khuếch tán trong pha khí diễn ra nhanh hơn trong pha lỏng.
Khi nhiệt độ tăng lên, khả năng khuếch tán vật chất vào dung dịch giảm xuống
dẫn đến giảm sự hấp phụ.
Áp suất: áp suất càng cao, khả năng hấp phụ càng tốt.
Độ ẩm: độ ẩm càng thấp, khả năng hấp phụ càng tốt.
CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT HẤP PHỤ CỦA THAN HOẠT TÍNH VÀ
METHANOL
I.Than hoạt tính (Activated Carbon)
Có rất nhiều định nghĩa về than hoạt tính, tuy nhiên có thể nói chung rằng, than
hoạt tính là một dạng của cacbon đã được xử lý để mang lại một cấu trúc rất xốp, do
đó có diện tích bề mặt rất lớn.
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 10
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
Than hoạt tính dạng hạt
GVHD: Ts. Hồng An
Than hoạt tính dạng viên
Than hoạt tính dạng bột
Than hoạt tính được chế tạo theo phương pháp loại trừ với nguyên liệu ban đầu có
chứa các thành phần carbon: than, xenlulose, gỗ, sọ dừa, bã mía, tre, nứa, mùn cưa.
Trong ngun liệu ngồi thành phần carbon cịn tồn tại một số thành phần hợp chất vô
cơ, tạp chất gây ra thành phần tro khi đốt cháy, trong đó Ca, Mg, K, Na gây tính kiềm,
vì vậy sản phẩm cuối cùng nếu khơng rửa sạch sẽ có tính kiềm.
Than hoạt tính có 2 dạng: dạng hạt GAC (Granular Activated Carbon) và dạng bột
PAC (Powder Activated Carbon). Hay là loại tảy màu và hấp phụ khí:
- Than tẩy màu có thể sử dụng vào các mục đích: tẩy màu, làm trong, khử mùi,
tinh chế cho thực thẩm, đồ uống, dầu mỡ, nước… thường là dạng bột. Nó có đặc điểm
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 11
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
là hấp phụ trong pha lỏng, diện tích bề mặt khơng lớn, độ xốp cao tạo điều kiện cho
quá trình khuếch tán.
- Than hấp phụ khí, khử mùi thường là dạng hạt, độ bền cơ học cao, diện tích bề
mặt và dung lượng hấp phụ lớn.
- Than hoạt tính là chất hấp phụ quí và linh hoạt, được sử dụng rộng rãi cho nhiều
mục đích như loại bỏ màu, mùi, vị khơng mong muốn và các tạp chất hữu cơ, vô cơ
trong nước thải công nghiệp và sinh hoạt, thu hồi dung mơi, làm sạch khơng khí, trong
kiểm sốt ơ nhiễm khơng khí từ khí thải cơng nghiệp và khí thải động cơ, trong làm
sạch nhiều hóa chất, dược phẩm, sản phẩm thực phẩm và nhiều ứng dụng trong pha
khí. Chúng được sử dụng ngày càng nhiều trong lĩnh vực luyện kim để thu hồi vàng,
bạc, và các kim loại khác, làm chất mang xúc tác. Chúng cũng được biết đến trong
nhiều ứng dụng trong y học, được sử dụng để loại bỏ các độc tố và vi khuẩn của một số
bệnh nhất định.Khả năng hấp phụ tối đa của than hoạt tính dạng hạt được tính bằng
cơng thức:
[8,34lb/Mgal.(mg/L)
]
Với :
(X/m)b: khả năng hấp phụ tối đa của than hoạt tính dạng hạt, lb/lb hoặc g/g
(thực tế, bằng khoảng 25 ¸ 50% giá trị lý thuyết)
Xb: trọng lượng của chất hữu cơ bị hấp phụ bởi các hạt than hoạt tính lb hoặc g
Mc: trọng lượng than hoạt tính sử dụng cho cột lọc
Q: lưu lượng nước thải, Mgal/d
Ci: hàm lượng chất hữu cơ của nước thải, mg/L
Cb: hàm lượng chất hữu cơ bị hấp phụ (lý thuyết), mg/L
tb: thời gian cần thiết cho quá trình hấp phụ
1. Cấu trúc xốp của bề mặt than hoạt tính
Than hoạt tính với sự sắp xếp ngẫu nhiên của các vi tinh thể và với liên kết
ngang bền giữa chúng, làm cho than hoạt tính có một cấu trúc lỗ xốp khá phát triển.
Chúng có tỷ trọng tương đối thấp (nhỏ hơn 2g/cm3) và mức độ graphit hóa thấp. Cấu
trúc bề mặt này được tạo ra trong q trình than hóa và phát triển hơn trong q trình
hoạt hóa, khi làm sạch nhựa đường và các chất chứa cacbon khác trong khoảng trống
giữa các tinh thể
Quá trình hoạt hóa làm tăng thể tích và làm rộng đường kính lỗ. Cấu trúc lỗ và
sự phân bố cấu trúc lỗ của chúng được quyết định chủ yếu từ bản chất nguyên
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 12
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
liệu ban đầu và phương pháp than hóa. Sự hoạt hóa cũng loại bỏ cacbon không phải
trong cấu trúc, làm lộ ra các tinh thể dưới sự hoạt động của các tác nhân hoạt hóa và
cho phép phát triển cấu trúc vi lỗ xốp. Trong pha sau cùng của phản ứng, sự mở
rộng của các lỗ tồn tại và sự tạo thành các lỗ lớn bằng sự đốt cháy các vách ngăn giữa
các lỗ cạnh nhau được diễn ra. Điều này làm cho các lỗ trống có chức năng vận chuyển
và các lỗ lớn tăng lên, dẫn đến làm giảm thể tích vi lỗ.
Theo nhà hóa học người Nga Dubinin , than hoạt tính vi lỗ xốp được tạo ra khi
mức độ đốt cháy (burn-off) nhỏ hơn 50% và than hoạt tính lỗ macro khi mức độ đốt
cháy là lớn hơn 75% . Khi mức độ đốt cháy trong khoảng 50 – 75% sản phẩm có hỗn
hợp cấu trúc lỗ xốp chứa tất cả các loại lỗ.
Nói chung than hoạt tính có bề mặt riêng phát triển và thường được đặc trưng
bằng cấu trúc nhiều đường mao dẫn phân tán, tạo nên từ các lỗ với kích thước và hình
dạng khác nhau. Người ta khó có thể đưa ra thơng tin chính xác về hình dạng của lỗ
xốp. Có vài phương pháp được sử dụng để xác định hình dạng của lỗ, các phương pháp
này đã xác định than thường có dạng mao dẫn mở cả hai đầu hoặc có một đầu kín,
thơng thường có dạng rãnh, dạng chữ V và nhiều dạng khác.
Than hoạt tính có lỗ xốp từ 1 nm đến vài nghìn nm. Dubinin đề xuất một cách phân
loại lỗ xốp đã được IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry -Liên
hiệp Hóa học Thuần túy và Ứng dụng Quốc tế) chấp nhận. Sự phân loại này dựa trên
chiều rộng của chúng, thể hiện khoảng cách giữa các thành của một lỗ xốp hình rãnh
hoặc bán kính của lỗ dạng ống. Các lỗ được chia thành 3 nhóm, lỗ nhỏ, lỗ trung và lỗ
lớn.
Lỗ nhỏ (Micropores) có kích thước cỡ phân tử, bán kính hiệu dụng nhỏ hơn
2nm.
Sự hấp phụ trong các lỗ này xảy ra theo cơ chế lấp đầy thể
tích lỗ, và khơng xảy ra sự ngưng tụ mao quản. Năng lượng hấp phụ trong các lỗ này
lớn hơn rất nhiều so với lỗ trung hay bề mặt khơng xốp vì sự nhân đơi của lực hấp
phụ từ các vách đối diện nhau của vi lỗ. Nói chung chúng có thể tích lỗ từ 0.15 –
0.7cm3/g. Diện tích bề mặt riêng của lỗ nhỏ chiếm 95% tổng diện tích bề mặt của
than hoạt tính . Dubinin cịn đề xuất thêm rằng cấu trúc vi lỗ có thể chia nhỏ thành 2
cấu trúc vi lỗ bao gồm các vi lỗ đặc trưng với bán kính hiệu dụng nhỏ hơn 0.6 –
0.7nm và siêu vi lỗ với bán kính hiệu dụng từ 0.7 đến 1.6nm. Cấu trúc vi lỗ của than
hoạt tính được xác định rõ hơn bằng hấp phụ khí và hơi và cơng nghệ tia X.
Lỗ trung (Mesopore) hay cịn gọi là lỗ vận chuyển có bán kính hiệu dụng từ 2 đến
50 nm, thể tích của chúng thường từ 0.1 đến 0.2cm3/g. Diện tích bề mặt của lỗ này
chiếm khơng q 5% tổng diện tích bề mặt của than. Tuy nhiên, bằng phương pháp đặc
biệt người ta có thể tạo ra than hoạt tính có lỗ trung lớn hơn, thể tích của lỗ trung đạt
được từ 0.2 – 0.65cm3/g và diện tích bề mặt của chúng đạt 200m2/g. Các lỗ này đặc
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 13
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
trưng bằng sự ngưng tụ mao quản của chất hấp phụ với sự tạo thành mặt khum của chất
lỏng bị hấp phụ.
Lỗ lớn (Macropore) khơng có nhiều ý nghĩa trong q trình hấp phụ của than hoạt
tính bởi vì chúng có diện tích bề mặt rất nhỏ và khơng vượt q 0.5m2/g. Chúng có
bán kính hiệu dụng lớn hơn 50nm và thường trong khoảng 500- 2000nm với thể tích lỗ
từ 0.2 – 0.4cm3/g. Chúng hoạt động như một kênh cho chất bị hấp phụ vào trong lỗ
nhỏ và lỗ trung. Các lỗ lớn không được lấp đầy bằng sự ngưng tụ mao quản.
Cấu trúc xốp của than hoạt tính khi được phóng to
Do đó, cấu trúc lỗ xốp của than hoạt tính có 3 loại bao gồm lỗ nhỏ, lỗ trung và lỗ
lớn. Mỗi nhóm này thể hiện một vai trị nhất định trong quá trình hấp phụ. Lỗ nhỏ
chiếm 1 diện tích bề mặt và thể tích lớn do đó đóng góp lớn vào khả năng hấp phụ của
than hoạt tính, miễn là kích thước phân tử của chất bị hấp phụ không quá lớn để đi vào
lỗ nhỏ. Lỗ nhỏ được lấp đầy ở áp suất hơi tương đối thấp trước khi bắt đầu ngưng tụ
mao quản. Mặt khác, lỗ trung được lấp đầy ở áp suất hơi tương đối cao với sự xảy ra
ngưng tụ mao quản. Lỗ lớn có thể cho phân tử chất bị hấp phụ di chuyển nhanh tới lỗ
nhỏ hơn.
2. Cấu trúc hóa học của bề mặt
Cấu trúc tinh thể của than có tác động đáng kể đến hoạt tính hóa học. Tuy nhiên,
hoạt tính hóa học của các tâm ở mặt tinh thể cơ sở ít hơn nhiều so với tâm ở cạnh hay ở
các vị trí khuyết. Do đó, cacbon được graphit hóa cao với bề mặt đồng nhất chứa chủ
yếu mặt cơ sở ít hoạt động hơn cacbon vơ định hình. Grisdale và Hennig thấy rằng tốc
độ oxy hóa của nguyên tử cacbon ở tâm nằm ở cạnh lớn hơn 17 đến 20 lần ở bề mặt cơ
sở
Bên cạnh cấu trúc tinh thể và cấu trúc lỗ xốp, than hoạt tính cũng có cấu trúc
hóa học. Khả năng hấp phụ của than hoạt tính được quyết định bởi cấu trúc vật lý và lỗ
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 14
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
xốp của chúng nhưng cũng bị ảnh hưởng mạnh bởi cấu trúc hóa học. Thành phần quyết
định của lực hấp phụ lên bề mặt than là thành phần không tập trung của lực Van der
Walls. Trong graphit, quá trình hấp phụ được quyết định chủ yếu bởi thành phần phân
tán của lực London.
Trong trường hợp than hoạt tính, sự phức tạp của các cấu trúc vi tinh thể, do sự có
mặt của các lớp graphit cháy khơng hồn tồn trong cấu trúc, gây ra biến đổi về sự sắp
xếp các electron trong khung cacbon và kết quả là tạo ra các electron độc thân và hóa
trị khơng bão hịa điều này ảnh hưởng đến đặc điểm hấp phụ của than hoạt tính đặc
biệt là đối với các hợp chất phân cực và có thể phân cực.
Than hoạt tính hầu hết được liên kết với một lượng có thể xác định oxy và
hydro. Các nguyên tử khác loại này được tạo ra từ nguyên liệu ban đầu và trở thành
một phần cấu trúc hóa học là kết quả của q trình than hóa khơng hồn hảo hoặc trở
thành liên kết hóa học với bề mặt trong q trình hoạt hóa hoặc trong các q trình xử
lý sau đó. Cũng có trường hợp than đã hấp phụ các nhóm bề mặt hoặc các phức bề
mặt. Các nguyên tử khác loại này có thể sáp nhập trong lớp cacbon tạo ra hệ thống các
vòng khác loại. Do các cạnh này chứa các tâm hấp phụ chính, sự có mặt của các hợp
chất bề mặt hay các loại phân tử làm biến đổi đặc tính bề mặt và đặc điểm của than
hoạt tính.
Than hoạt tính có các ưu điểm như:
- Diện tích các lỗ rỗng lớn (500 – 1500 m2/g).
- Bề mặt hiệu quả lên đến 105 – 106 m2/kg.
- Có khả năng phục hồi.
Than hoạt tính có thể hấp phụ các chất sau:
- Hơi axit, rượu, benzol, toluol etylaxetat với mức độ hấp phụ bằng 50% trọng
lượng bản thân.
- Axeton, acrolein, Cl, H2S với mức độ hấp phụ bằng10-25% trọng lượng bản
thân.
- CO2, etylen với mức độ thấp.
3. Điều chế than hoạt tính
Than hoạt tính chủ yếu được điều chế bằng cách nhiệt phân nguyên liệu thơ
chứa cacbon ở nhiệt độ nhỏ hơn 1000oC.
Q trình điều chế gồm 2 bước: Than hóa ở nhiệt độ dưới 800oC trong mơi
trường trơ và sự hoạt hóa sản phẩm của q trình than hóa ở nhiệt độ khoảng 950o –
1000oC.
Q trình than hóa là dùng nhiệt để phân hủy nguyên liệu, đưa nó về dạng cacbon,
đồng thời làm bay hơi một số chất hữu cơ nhẹ tạo lỗ xốp ban đầu cho than, chính lỗ
xốp này là đối tượng cho q trình hoạt hóa than. Q trình than hóa có thể xảy ra trong
pha rắn, lỏng và khí .
Q trình than hóa pha rắn:
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 15
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
Nguyên liệu ban đầu hầu như luôn luôn là hệ phân tử lớn do sự tổng hợp hoặc
quá trình tự nhiên. Phân hủy nguyên liệu đầu bằng cách tăng nhiệt độ xử lý, q
trình xảy ra cùng với sự giải phóng khí và chất lỏng có khối lượng phân tử thấp. Do
đó, than thu được là dạng khác của nguyên liệu ban đầu có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn
hình dạng ban đầu nhưng nó có tỷ trọng thấp hơn.
Khi tăng nhiệt độ xử lý sẽ tạo ra cấu trúc trung gian bền hơn. Trong q trình
than hóa, khi hệ đại phân tử ban đầu phân hủy, các nguyên tử cacbon còn lại trong
mạng đại phân tử di chuyển khoảng ngắn (có thể < 1nm) trong mạng tới vị trí bền
hơn, thậm chí tạo ra mạng các ngun tử cacbon(có hydro liên kết với nó). Thành
phần của nguyên liệu ban đầu khác nhau sẽ phân hủy theo những cách riêng, tạo ra
các dạng than khác nhau. Khoảng cách (kích thước nguyên tử) được mở ra bởi sự
thoát ra của các nguyên tử khác, sự di trú của nguyên tử cacbon và các liên kết của
chúng tạo ra mạng xốp có thành phần là các nguyên tử cacbon. Mỗi loại than có đặc
trưng xốp khác nhau.
Q trình than hóa trong pha lỏng:
Các ngun liệu như vịng thơm, hắc ín cho phép tạo thành cacbon có thể graphit
hóa về cơ bản là than khơng xốp. Do đó để tạo ra một loại than xốp từ những nguyên
liệu này cần 1 phản ứng tác động lên các lớp graphen. Q trình than hóa trong pha
lỏng có cơ chế hồn tồn khác với trong pha rắn. Bằng sự than hóa pha lỏng, dạng có
thể graphit hóa được tạo thành.
Cacbon hóa trong pha khí cần phải được kiểm soát cẩn thận nguồn nguyên liệu đầu
vào. Nguyên liệu có thể là metan, propan hoặc benzen nhưng quan trọng nhất là q
trình cacbon hóa (bẻ gãy hoặc nhiệt phân) nguyên liệu khí ở áp suất tương đối thấp
thường được pha lỗng với khí heli. Mảnh vỡ từ q trình nhiệt phân nguyên liệu ban
đầu tương tác với chất nền thích hợp và bằng một cơ chế bao gồm sự chuyển động các
nguyên tử cacbon, cấu trúc phiến 6 cạnh của graphit được hình thành .
Hoạt hóa là q trình bào mòn mạng lưới tinh thể cacbon dưới tác dụng của
nhiệt và tác nhân hoạt hóa, tạo độ xốp cho than bằng một hệ thống lỗ có kích thước
khác nhau, ngồi ra cịn tạo các tâm hoạt động trên bề mặt. Có thể hoạt hóa bằng
phương pháp hóa học hoặc bằng hơi nước.
Hoạt hóa hóa học chủ yếu được sử dụng cho hoạt hóa than gỗ. Phương pháp này
khác với hoạt hóa bằng hơi; trong đó q trình than hóa và q trình hoạt hóa xảy ra
đồng thời. Ngun liệu thô thường sử dụng là gỗ được trộn với chất hoạt hóa và chất
hút nước thường được sử dụng là axit photphoric hoặc ZnCl2. Sự hoạt hóa thường xảy
ra ở nhiệt độ 500oC, nhưng đơi khi cũng có khi lên tới 800oC. Axit photphoric làm cho
gỗ phình ra và mở cấu trúc cenlulose của gỗ.
Trong suốt q trình hoạt hóa axit photphoric hoạt động như 1 chất ổn định và
đảm bảo rằng than không bị xẹp trở lại. Kết quả là than rất xốp và chứa đầy axit
photphoric. Sau đó than được rửa và tiếp tục bước sản xuất tiếp theo.
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 16
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hồng An
Hoạt hóa bằng hơi nước được sử dụng cho tất cả các than có nguồn gốc từ than
bùn, than đá, gáo dừa, gỗ… Trước hết ngun liệu thơ được chuyển hóa thành cacbon
bằng nhiệt.
Khi than đá được sử dụng làm nguyện liệu trong hoạt hóa, hơi nước ở 130oC
được thổi vào ở nhiệt độ khoảng 1000oC. Một số túi khí trở thành dịng khí và thốt ra
khỏi lỗ xốp. Hình thức này phụ thuộc lớn vào nguyên liệu được sử dụng. Một nguyên
liệu cứng như là gáo dừa tạo ra nhiều lỗ nhỏ trong khi nguyện liệu mềm như than bùn
luôn tạo ra nhiều lỗ trung.
Nếu tiếp tục thổi hơi nước trong 1 thời gian dài, nhiều hơn rất nhiều các túi khí
tạo thành dịng khí và để lại các lỗ trống. Đầu tiên chúng ta thu được lỗ nhỏ. Khi tiếp
tục q trình, xung quanh túi khí cũng chuyển thành khí và lỗ xốp phát triển thành lỗ
trung và nếu tiếp tục thì sẽ tạo thành lỗ lớn. Do đó, ta khơng nên kéo dài q trình hoạt
hóa.
Tất cả các ngun liệu chứa cacbon đều có thể chuyển thành than hoạt tính, tất
nhiên sản phẩm thu được sẽ có sự khác nhau phụ thuộc vào bản chất của nguyên liệu
được sử dụng, bản chất của tác nhân hoạt hóa và điều kiện hoạt hóa. Trong q trình
hoạt hóa hầu hết các nguyên tố khác trong nguyên liệu tạo thành sản phẩm khí và bay
hơi bởi nhiệt phân hủy nguyên liệu ban đầu. Các nguyên tử cacbon sẽ nhóm lại với
nhau thành các lớp thơm liên kết với nhau một cách ngẫu nhiên. Sự sắp xếp của các lớp
thơm này không tuân theo qui luật do đó để lại các chỗ trống giữa các lớp. Các chỗ
trống này tăng lên thành lỗ xốp làm than hoạt tính thành chất hấp phụ tuyệt vời.
4. Nhóm cacbon oxy trên bề mặt than hoạt tính
Nhóm cacbon – oxy bề mặt là những nhóm quan trọng nhất ảnh hưởng đến đặc
trưng bề mặt như tính ưa nước, độ phân cực, tính acid, và đặc điểm hóa lý như khả
năng xúc tác, dẫn điện và khả năng phản ứng của các vật liệu này. Thực tế, oxy đã kết
hợp thường được biết là yếu tố làm cho than trở nên hữu ích và hiệu quả trong một số
lĩnh vực ứng dụng nhất định. Ví dụ, oxy có tác động quan trọng đến khả năng hấp phụ
nước và các khí và hơi có cực khác, ảnh hưởng đến sự hấp phụ chất điện phân, lên than
sử dụng làm chất lọc trong cao su và nhựa, lên độ nhớt của graphit cũng như lên tính
chất của nó khi là một thành phần trong phản ứng hạt nhân. Trong trường hợp của sợi
cacbon, nhóm bề mặt quyết định khả năng bám dính của nó vào chất nền là nhựa và
sau đó là đặc điểm vật liệu composite.
Theo Kipling, các nguyên tử oxy và hydro là những thành phần cần thiết của than
hoạt tính với đặc điểm hấp phụ tốt, và bề mặt của vật liệu này được nghiên cứu như
một bề mặt hydrocacbon biến đổi ở một số tính chất bằng nguyên tử oxy.
Mặc dù việc xác định số lượng và bản chất của các nhóm hóa học bề mặt này bắt
đầu từ hơn 50 năm trước, bản chất chính xác của nhóm chức vẫn cịn chưa được
chứng minh đầy đủ. Những chứng cứ đã được đưa ra từ các nghiên cứu khác nhau sử
dụng các công nghệ khác nhau vì bề mặt cacbon là rất phức tạp và khó mơ phỏng. Các
nhóm chức bề mặt khơng thể được xử lý như các chất hữu cơ thơng thường vì chúng
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 17
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
tương tác khác nhau trong môi trường khác nhau. Phổ eletron cho phân tích hóa học
cho thấy sự chuyển đổi bất thuận nghịch của chức bề mặt xảy ra khi các phương pháp
hóa học hữu cơ cổ điển được sử dụng để xác định và chứng minh chúng. Do đó người
ta mong rằng việc áp dụng của nhiều công nghệ tinh vi hơn như phổ FTIR, XPS, NMR
và nghiên cứu lượng vết phóng xạ sẽ góp phần quan trọng để hiểu biết chính xác hơn
về các nhóm hóa học bề mặt này.
Than hoạt tính có nhiều xu hướng mở rộng lớp oxy đã được hấp thụ hóa học này và
nhiều các phản ứng của chúng xảy ra do xu hướng này. Ví dụ, than hoạt tính có thể
phân hủy các khí oxy hóa như ozone và oxit của nitơ. Chúng cũng phân hủy dung dich
muối bạc, halogen, sắt(III)clorua, KMnO4, amonipersunfat, axit nitric…Trong mỗi
trường hợp, có sự hấp phụ hóa học oxy và sự tạo thành hợp chất cacbon – oxy bề mặt.
Than hoạt tính cũng có thể được oxy hóa bằng nhiệt trong khơng khí, CO2 hoặc
oxy. Bản chất và lượng nhóm oxy - cacbon bề mặt tạo thành từ các sự oxy hóa khác
nhau phụ thuộc vào bản chất bề mặt than và cách tạo ra nó, diện tích bề mặt của nó,
bản chất chất oxy hóa và nhiệt độ quá trình.
Phản ứng của than hoạt tính với oxi ở nhiệt độ dưới 400oC chủ yếu tạo ra sự hấp
phụ hóa học oxy và sự tạo thành hợp chất cacbon – oxy bề mặt, khi ở nhiệt độ trên
400oC, sự phân hủy hợp chất bề mặt và khí hóa cacbon là các phản ứng trội hơn hẳn.
C + O2
C + O2
CO
CO
CO + CO2
CO + CO2
(<4000C) Sự tạo thành hợp chất bề mặt
(<4000C) Sự khí hóa
(<4000C) Sự phân hủy hợp chất bề mặt
Trong trường hợp sự oxy hóa xảy ra trong dung dịch, phản ứng chính là sự tạo
thành hợp chất bề mặt, mặc dù một vài q trình khí hóa cũng có thể xảy ra phụ thuộc
độ mạnh của chất oxy hóa và sự khắc nghiệt của điều kiện thí nghiệm. Sự tạo thành
hợp chất cacbon – oxy bề mặt sử dụng than khác nhau.
Than hoạt tính và muội than sử dụng nhiều cách oxy hóa trong pha khí và pha lỏng
đã được nghiên cứu nhiều hơn.
Đối những than có đặc trưng axit – bazơ, nhiều nhà khoa học đã bỏ cơng sức
nghiên cứu để góp phần tìm hiểu ngun nhân và cơ chế than có bản chất acid hay
bazơ. Một vài thuyết, ví dụ thuyết điện hóa học của Burstein và Frumkin,thuyết oxit
của Shilov và trường của ông, thuyết pyron của Voll và Boehm đã được đưa ra để giải
thích cho đặc trưng acid – bazơ của than. Các thuyết này và các nghiên cứu liên quan
đã được xem xét lại một cách kỹ lưỡng và được xem xét trong một vài bài báo tổng
kết. Bây giờ người ta đã chấp nhận rằng đặc trưng acid – bazơ của than là kết quả của
q trình oxi hóa bề mặt, phụ thuộc vào cách tạo thành và nhiệt độ của quá trình oxi
hóa.
Dạng nhóm cacbon – oxy bề mặt (acid, bazơ, trung hịa) đã được xác định, các
nhóm axit bề mặt là rất đặc trưng và được tạo thành khi than được xử lý với oxy ở
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 18
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
nhiệt độ trên 400oC hoặc bằng phản ứng với dung dịch oxy hóa ở nhiệt độ phịng. Các
nhóm chức này ít bền nhiệt và phân hủy khi xử lý nhiệt trong chân khơng hoặc trong
mơi trường khí trơ ở nhiệt độ từ 500o C đến 750oC và giải phóng C02. Các nhóm chức
axit bề mặt này làm cho bề mặt than ưa nước và phân cực, các nhóm này là caboxylic,
lacton, phenol.
Nhóm oxy bazơ trên bề mặt ít đặc trưng hơn và được tạo ra khi một bề mặt than
khơng cịn bất kỳ nhóm oxy bề mặt nào khi xử lý nhiệt trong chân không hoặc trong
môi trường trơ ở nhiệt độ 1000oC sau đó làm nguội ở nhiệt độ phịng, được tiếp xúc với
khí oxy. Garten và Weiss đề xuất cấu trúc dạng pyron cho nhóm chức bazo, nhóm chức
này cũng được biết như cấu trúc chromene. Cấu trúc này có vịng chứa oxy với nhóm
hoạt hóa – CH2 , - CHR. Theo Voll và Boehm, các nguyên tử oxy trong cấu trúc
kiểu pyron được định vị trong hai vòng khác nhau của lớp graphit.
Tuy nhiên, cấu trúc của các nhóm oxy bazơ trên bề mặt cũng đang còn tranh cãi.
Các nhóm oxy trung hịa trên bề mặt được tạo ra do q trình hấp phụ hóa học khơng
thuận nghịch oxy ở các tâm khơng bão hịa dạng etylen có mặt trên bề mặt than.
Các hợp chất bề mặt bị phân hủy thành C02 khi xử lý nhiệt. Các nhóm trung
hịa trên bề mặt bền hơn so với các nhóm axit và bắt đầu phân hủy trong khoảng nhiệt
độ 500 o C đến 600 o C là bị loại bỏ hoàn tồn ở 950oC. Một dạng của bề mặt than
hoạt tính đã được oxy hóa được cơng bố bởi Tarkovskya ở hình dưới đây.
Nhiều nỗ lực của nhiều nhà nghiên cứu để xác định và định lượng các nhóm
oxi- cacbon bề mặt sử dụng các phương pháp vật lý, hóa học và hóa lý để giải hấp lớp
oxit, trung hịa với kiềm, chuẩn độ điện thế, phương pháp phổ như phố IR, X-ray. Các
nghiên cứu này đã chỉ ra sự tồn tại của vài nhóm chức, quan trọng hơn cả là các nhóm
carboxyl, lacton, phenol, quinin và hydroquinon. Tuy nhiên, các phương pháp này
khơng đưa ra các kết quả có thể so sánh với nhau và nhiều khi khơng giải thích được
toàn bộ lượng oxi đã kết hợp.
5. Nghiên cứu nhiệt giải hấp
Các nhóm oxi – cacbon trên bề mặt trên than do quá trình điều chế hoặc được tạo
thành từ kết quả tương tác với oxi hay với các dung dịch hay khí oxi hóa, có các cân
bằng nhiệt khác nhau vì chúng được tạo thành ở những tâm khác nhau, liên kết với các
năng lượng khác nhau. Ví dụ, nhóm cacboxyl phân hủy ở nhiệt độ thấp hơn so với
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 19
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
phenol hay nhóm quinone. Do đó, khi mẫu than được xử lý nhiệt trong chân khơng
hay trong mơi trường trơ, các nhóm bề mặt khác nhau phân hủy ở các khoảng nhiệt độ
khác nhau. Nói chung, người ta thấy rằng các nhóm bề mặt này bền nhiệt ở nhiệt độ
dưới 200oC, độc lập với nhiệt độ chúng được tạo thành.
Phương pháp chung liên quan đến quá trình gia nhiệt mẫu than trong chân
khơng hoặc trong dịng khí trơ ở một chương trình tốc độ gia nhiệt. Các nhóm chứa oxi
bề mặt giải hấp ở dạng các sản phấm khí dễ bay hơi và được phân tích bằng những
phương pháp thơng thường như trọng lượng, phổ khối lượng, sắc ký khí và phổ IR. Vì
cacbon có hoạt tính cao với oxi, các nhóm chức bề mặt nói chung tạo ra CO2 , CO và
hơi nước, lượng mỗi loại khí phụ thuộc vào bản chất của than, phương pháp tiền xử lý
và nhiệt độ giải hấp của nó. Ví dụ, CO2 được tạo ra bằng sự phân hủy cacboxylic và
lactomic ở nhiệt độ trong khoảng 350 – 750oC, CO bị phân hủy từ các nhóm quinine
và nhóm phenolic trong khoảng nhiệt độ từ 500 -950oC, hơi nước từ sự phân hủy
carboxyl, phenol trong khoảng nhiệt độ từ 200 – 600oC. Ở nhiệt độ thấp, nước bị hấp
phụ vật lý và hấp phụ hóa học cũng có thể bị giải hấp. Khí H2 tạo thành bởi sự kết hợp
lại từ các nguyên tử hydro được giải phóng ra là kết quả của sự đứt liên kết C-H được
giải hấp ở nhiệt độ khoảng 500 -1000oC. Điều này có thể giải thích khoảng 25-30%
hydro ngun tố còn lại liên kết với các nguyên tử cacbon, thậm chí sau khi khử khí ở
1000oC.
Nhiều nghiên cứu trên nhiệt giải hấp của các loại than khác nhau đã được công
bố, Puri và Basal thực hiện nhiệt phân chân không muội than, than gỗ và than hoạt tính
và xác định lượng oxi giải phóng ra ở dạng CO2, CO và hơi nước. Tổng oxi trong 3
loại hoàn toàn giống với tổng oxi tạo ra bằng những phân tích cơ bản. Sự giải hấp oxi ở
dạng CO2 và CO trong chân không ở điều kiện tăng từ từ nhiệt độ chỉ ra rằng các khí
này được tạo ra trong những khoảng thời gian khác nhau, điều này nghĩa là các nhóm
chức chứa oxi trên bề mặt có thành phần khác nhau liên quan đến sự khác nhau về tâm
hoạt động được liên kết với các năng lượng khác nhau. Thành phần của khí thốt ra
trong các khoảng nhiệt độ riêng biệt phụ thuộc vào bản chất nhóm chức bề mặt phân
hủy trong khoảng nhiệt độ đó.
Bansal và cộng sự cũng nghiên cứu sự phân hủy các nhóm cacbon oxi trên bề mặt
được tạo ra trong q trình oxi hóa nhiệt độ thấp bề mặt siêu sạch của graphon hoạt
tính sử dụng phổ khối lượng và thấy rằng cả CO2 và CO là sản phẩm chủ yếu
được tạo ra từ sự phân hủy các nhóm chức oxi khác nhau từ các tâm hoạt động khác
nhau trên bề mặt than.
Bản chất của các loại khí thốt ra trong q trình giải hấp bằng nhiệt các nhóm
chức trên bề mặt than và cơ chế thoát ra của chúng cũng được nghiên cứu bởi Van
Driel sử dụng sắc ký khí, bởi Lang và Magnier sử dụng IR và sắc ký khí, bởi Bonnetain
và các cộng sự. Các nhà nghiên cứu này thấy rằng thành phần chính của nhóm bề mặt
phân hủy trong khoảng nhiệt độ 600 -800oC và hầu như hồn tồn ở 1000oC. Lượng
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 20
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hồng An
oxi thốt ra có thể hồn tồn được giải thích do sự thốt ra của khí CO và CO2. Năng
lượng hoạt hóa cho sự giải hấp tăng lên với sự giảm mức độ che phủ bề mặt, cho thấy
sự thoát ra của các khí khác nhau liên quan đến sự phân hủy các loại hợp chất bề mặt
khác nhau.
Trembley và cộng sự đã đo năng lượng giải hấp của nhóm oxi - cacbon bề mặt
trên graphon, sử dụng phương pháp giải hấp bằng nhiệt thay đổi tuyến tính và thấy
rằng năng lượng giải hấp là một hàm của mức độ che phủ bề mặt, điều đó nói lên rằng
các phức oxi bề mặt bao gồm một vài dạng nhóm chức và phân hủy ở các nhiệt độ khác
nhau. Matsumoto va Setaka thực hiện phân hủy bằng nhiệt than hoạt tính, kim cương,
và than chì đã được oxi hóa ở nhiệt độ 950oC sử dụng phổ khối lượng. Phổ giải hấp của
các mẫu chỉ ra rằng có hai cực đại khác nhau cho CO và CO2 như 1 hàm của nhiệt
độ, từ đó cho thấy có trên một lần các khí được giải hấp bằng sự phân hủy các hợp
chất bề mặt khác nhau.
Các chứng cứ rõ ràng từ các nghiên cứu phân hủy nhiệt là có 2 dạng cấu trúc
hóa học bề mặt liên quan đến các tâm khác nhau có năng lượng khác nhau và do đó CO
và CO2 được giải phóng ra bởi sự phân hủy hai dạng nhóm bề mặt này. Các nhóm bề
mặt giải phóng ra CO2 kém bề hơn và phân hủy ở nhiệt độ không lớn hơn 350oC. Các
nhóm hóa học khác mà giải phóng ra CO bền hơn và bị phân hủy trên 500oC. Giải
thích cho kết quả này nói chung là khó vì các nhóm bề mặt tương tác khác nhau trong
các mơi trường khác nhau. Chúng có thể tương tác trực tiếp với các nhóm tương tự
hoặc khác nhau ở lân cận. Nói chung, các nghiên cứu giải hấp bằng nhiệt đều thu được
các thông tin giá trị cung cấp các kết quả từ những phương pháp nghiên cứu độc lập.
6. Trung hòa kiềm
Chuẩn độ với kiềm là một trong những phương pháp đơn giản và dễ nhất được sử
dụng để xác định bản chất và lượng nhóm có tính axit trên bề mặt của than. Ngày nay,
người ta đã nhận ra rằng khả năng trung hịa kiềm của than có thể được xác định sau
q trình khử khí ở 150oC để cho nó khơng cịn bất cứ hơi hay khí bị hấp phụ vật lý nào
trên bề mặt. Mẫu than sau đó cho tiếp xúc với dung dịch kiềm 0.1 đến 0.2N trong 24
hoặc 72h. Thời gian tiếp xúc có thể giảm xuống 1 vài giờ nếu than và kiềm được
đun hồi lưu. Các điều kiện này được thực hiện bằng nhiều nghiên cứu.
Puri và cộng sự khảo sát một lượng lớn than trước và sau khử khí, và oxi hóa
trong khí oxi cũng như các dung dịch oxi hóa, và thử khả năng trung hịa kiềm của than
với oxi thốt ra ở dạng CO2 trong chân không. Người ta thấy rằng trong mỗi
trường hợp lượng kiềm trung hòa gần với lượng CO2 thốt ra trong chân khơng.
Vì lượng phức CO2 giảm trong điều kiện khử khí hoặc tăng trong sự oxi hóa, khả năng
trung hịa kiềm của than cũng giảm và tăng tương ứng. Khi toàn bộ lượng phức
được loại bỏ trong sự khử khí ở điều kiện quanh 750oC, than mất hầu như tồn bộ
khả năng trung hịa kiềm của nó, thậm chí nó vẫn chứa một lượng đáng kể oxy liên kết.
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 21
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
Boehm phân biệt các nhóm axit bề mặt trên than đã oxi hóa bằng phương pháp
trung hịa chọn lọc sử dụng bazơ có độ mạnh yếu khác nhau gồm, NaHCO3, Na2CO3,
NaOH và C2H5ONa.
7. Ảnh hưởng của nhóm bề mặt cacbon oxy lên tính chất hấp phụ
Người ta biết rằng than hoạt tính chứa một lượng đáng kể oxi và hidro được hấp
phụ hóa học, chúng có ở dạng phức bề mặt cacbon-oxi. Một vài giả thuyết về cấu trúc
được đưa ra cho những chất phức bề mặt này. Dựa vào các phương pháp vật lý, hóa
học và hóa lý, sự tồn tại của các nhóm chức như cacbonyl, cacboxyl, lacton, quinon,
hydroquinon, và phenol đã được đưa ra. Tuy nhiên, các phương pháp đánh giá khác
nhau khơng cung cấp các kết quả có thể so sánh được, thậm chí quan trọng hơn là tồn
bộ lượng oxi liên kết khơng được giải thích. Vì thế, vấn đề này không được làm sáng tỏ
một cách phù hợp, cũng như các cấu trúc, cơ chế khác nhau. Tuy nhiên, các nghiên cứu
đã công bố từ các phịng thí nghiệm và các nơi khác đã chỉ ra rằng hầu như chắc chắn
các nhóm hay phức bề mặt xác định có thể tạo ra CO2 và tương tự có sự tồn tại bề mặt
phân biệt có thể tạo ra CO trong quá trình xử lý nhiệt trong chân không hoặc môi
trường trơ.
Bất kể là các oxit bề mặt này có bản chất và cấu trúc chính xác thì đều có một
chút nghi vấn rằng oxi hấp phụ hóa học có mặt chủ yếu tại cạnh và góc phụ, nên những
nhóm oxi này ảnh hưởng nhiều tới các đặc trưng bề mặt và tính chất bề mặt của than
hoạt tính.
7.1 Tính axit bề mặt của than
Tính axit bề mặt của than hoạt tính và muội than là đối tượng ban đầu của một số
lượng lớn các nghiên cứu do tầm quan trọng của nó trong việc xác định một vài
phản ứng phân hủy, phản ứng xúc tác, và các tính chất hấp phụ của những vật liệu này.
Trong trường hợp của muội than, Wiegand đã sử dụng tính axit bề mặt để phân loại các
họ của muội than chúng có tính axit mạnh hoặc có tính chất kiềm hoặc axit yếu. Tính
axit bề mặt của than được đo bởi khả năng hấp phụ bazơ của nó ( hoặc sự trung hịa
bazơ), khả năng này được tính bằng lượng cation kiềm đã trao đổi cho các ion hidro
được cung cấp bởi các oxit axit trên bề mặt than. Tính axit bề mặt là do cấu trúc hóa
học của cacbon-oxi bề mặt đã được công nhận như cacboxyl hay lacton. Các cấu trúc
hóa học bề mặt này tạo ra CO2 trong q trình xử lý nhiệt trong chân khơng hay trong
mơi trường trơ ở nhiệt độ 300 -750oC. Khả năng trung hịa bazơ của than giảm khi
hút chân khơng hoặc loại khí bằng cách tăng nhiệt độ một cách từ từ, và giảm tại bất
kỳ nhiệt độ nào, tương ứng với lượng CO2 được tạo ra tại nhiệt độ đó. Hơn nữa, khi
nhiệt độ vượt cao quá, khả năng trung hòa bazơ của than giảm, cũng ở nhiệt độ cao
có sự giải phóng CO2 từ bề mặt than. Do đó, tính axit bề mặt của than phụ thuộc vào
sự có mặt của nhóm hóa học bề mặt cacbon-oxi.
7.2 Tính kị nước
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 22
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
Cacbon nguyên chất là chất kị nước. Tính kị nước càng giảm thì tính ưa nước
của than càng tăng, do lượng oxi liên kết với cacbon bề mặt tăng. Từ lâu ta đã biết rằng
muội than với hàm lượng oxi cao có thể dễ dàng bị làm ướt bởi nước. Vì vậy, oxi hóa
nhiệt độ thấp muội than thường được sử dụng để làm tăng đặc điểm ưa nước của
chúng. Tương tự, các sợi cacbon hiệu năng cao thường kị nước được oxi hóa một cách
thích hợp để tạo thành nhóm chức bề mặt cacbon-oxi để làm tăng tính ưa nước của
chúng, chúng lần lượt cải thiện sự bám dính với các vật liệu nền trong composite có độ
bền cao.
Fitzer đã cơng bố mối quan hệ trực tiếp giữa số lượng nhóm axit trên
bề mặt sợi cacbon được tạo bởi sự oxi hóa và độ bền của composite trong trường hợp
của nhựa phenola cũng như nhựa epoxi làm vật liệu nền.
Ảnh hưởng của nhóm oxi đưa lên bề mặt sợi cacbon bằng q trình oxi hóa
trong khơng khí tại 700oC và các tính chất composit đã được ngiên cứu. Trong trường
hợp than hoạt tính, sự có mặt của nhóm axit bề mặt làm cho bề mặt than ưa nước và
phân cực, theo đó cải tiến tính chất hấp phụ khí và hơi phân cực.
7.3 Sự hấp phụ hơi phân cực
Nhiều nghiên cứu đã cơng bố ảnh hưởng của nhóm bề mặt cacbon-oxi lên khả
năng hấp phụ hơi nước. Lawson và King thấy rằng sự có mặt của oxi liên kết trong
than làm tăng khả năng hấp phụ ở áp suất thấp hơi nước và chuyển dịch đường đẳng
nhiệt tới áp suất thấp hơn. Pierce đã thấy đường đẳng nhiệt hấp phụ hơi nước trên
graphon thay đổi một cách đáng kể sau khi để graphon trong hơi nước tại 80oC. Điểm
khác biệt này được cho là sự tương tác của hơi nước với graphon, tạo một phức bề mặt
cacbon-oxi dẫn đến khả năng hấp phụ hơi nước nhanh hơn bề mặt sạch.
Pierce và các đồng nghiệp và Dubinin đã thấy rằng các tâm hoạt động nhất định
trên than hoạt tính được tạo ra nhiều bởi nhóm bề mặt cacbon-oxi, các nhóm này như
là trung tâm hấp phụ tại đó sự hấp phụ nước xảy ra ở dạng những đám riêng biệt qua
liên kết hidro. Các đám này sau đó phát triển theo kích thước khi có nhiều q trình hấp
phụ xảy ra trên phân tử nước do liên kết hidro. Cuối cùng thì chúng kết hợp với nhau
ở áp suất hơi tương đối cao hơn để tạo thành các nốt hai chiều của pha ngưng tụ
trên bề mặt than. Dubinin, Zaverini và Serpinski đã đề xuất một phương trình để tính
số tâm hấp phụ chủ yếu của chúng. Phương trình đó có dạng sau:
K1 (ao – a) (1 – Ka)h = K2a
Với ao là số tâm hấp phụ chủ yếu và a ( cả 2 biểu thức có đơn vị mmol/g) là lượng đã
hấp phụ tại áp suất tương ứng p/po. Trong phương trình, (a-ao) biểu diễn tổng số tâm
hấp phụ, và (1-Ka) kể đến sự giảm số tâm hấp phụ hoạt động với sự tăng trong quá
trình hấp phụ. Tham số k có thể được tính từ điều kiện a=as khi p/po = 1, với as là chỉ
số hấp phụ bão hòa.
Puri và các đồng nghiệp đã nghiên cứu sự hấp phụ hơi nước trên than kết hợp
với một lượng thay đổi nhóm bề mặt cacbon-oxi và thấy rằng đó là sự có mặt oxy trong
phức CO2 (oxy có thể tạo ra CO2 khi thực hiện giải hấp) đã cung cấp các tâm hoạt
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 23
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Quốc
GVHD: Ts. Hoàng An
động cho sự hấp phụ hơi nước và đường đẳng nhiệt hấp phụ và giải hấp đó đã khơng
cịn, thậm chí tại áp suất 0 tương đối, miễn là phức CO2 có mặt. Điều này được cho là
sự cố định của một lượng nước nhất định trên tâm phức CO2 bởi liên kết hidro;
lượng nước đã cố định tương ứng với 1 mol nước cho mỗi mol phức CO2. Phần còn
lại của oxy đã hấp phụ hóa học có ảnh hưởng ít tới sự hấp phụ hơi nước. Khi phức
CO2 được tăng cường bằng sự oxi hóa và được giải phóng bởi sự khử khí than, sự hấp
phụ nước được tăng lên hay giảm đi một cách tương ứng. Barton đã thấy rằng sự hấp
phụ hơi nước lên than hoạt tính BPL trước và sau oxi hóa ở các cấp độ khác nhau
với axit nitric đã bị ảnh hưởng không quá lớn bởi kích thước lỗ, mà chủ yếu là do sự
có mặt của các tâm ưa nước được tạo ra bởi nhóm oxy axit.
Bansal đã nghiên cứu sự hấp phụ hơi nước trên vài than polyme có độ xốp khác
nhau, liên kết với những lượng oxy không giống nhau. Than liên kết với những lượng
giống nhau oxy liên kết nhưng sở hữu độ xốp khác nhau cho thấy khả năng hấp phụ
tương tự nhau tại áp suất tương đối thấp, nhưng khác nhau đáng kể về giá trị hấp phụ
tại áp suất hơi tương đối cao, điều này cho thấy sự ảnh hưởng của oxy liên kết và độ
rỗng lên khả năng hấp phụ ở hai khoảng của áp suất tương đối. Khi hàm lượng oxy liên
kết trên than giảm, đường đẳng nhiệt cho thấy sự hấp phụ của hơi nước giảm liên tục
khi càng nhiều oxy liên kết bị giải phóng khỏi mẫu. Tuy nhiên, q trình giảm này đã
bị giới hạn khi sự hấp phụ tại áp suất tương đối thấp (p
của nhóm cacbon-oxy cũng ảnh hưởng tới sự hấp phụ của các hợp chất phân cực
hoặc có khả năng phân cực như methanol, ethanol, amoniac và amin, thuốc nhuộm
và các chất bề mặt. Puri và các đồng nghiệp và Bansal đã nghiên cứu đường đẳng
nhiệt của methanol trên than với lượng thay đổi nhóm cacbon-oxy đã thấy rằng độ hấp
phụ tăng hoặc giảm ứng với sự thay đổi của nhóm oxy bề mặt. Đường hấp phụ-giải
hấp đã không xuất hiện tới khi phức CO2 có mặt. Lượng methanol được giữ lại bởi
tương tác đặc trưng trên bề mặt của than tương ứng với 1/2 mol cho mỗi mol phức
CO2.. Giá trị tải trọng hấp phụ nhỏ hơn trong trường hợp của methanol so với nước
có thể do bán kính lớn hơn của nhóm khơng phân cực trong methanol. Một nhóm
metyl có bán kính 0.2 nm bị hấp phụ trên một nguyên tử oxy có đường kính 0.13 nm,
nằm phẳng, có thể cản trở sự tiếp cận của nhóm metyl tới các nguyên tử oxy lân cận.
Tương tự, sự hấp phụ của các amin bởi than hoạt tính được xác định bằng lượng nhóm
bề mặt cacbon-oxy mang tính axit. Khi những nhóm bề mặt này bị rời khỏi bề mặt, độ
hấp phụ của amin cũng giảm.
7.4 Sự hấp phụ từ các dung dịch
Sự hấp phụ những hợp chất hữu cơ và vô cơ từ các dung dịch của chúng cũng cho
thấy khả năng hấp phụ của than bị ảnh hưởng bởi việc có mặt của các nhóm oxi cacbon. Nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu sự hấp phụ của một vài thuốc nhuộm cation
và anion trên than chì cũng như các loại muội than khác nhau, đã thấy rằng sự hấp phụ
Tính chất hấp phụ than hoạt tính và methanol
Trang 24
