活性炭吸附去除環(huán)烷酸，由木質材料制成的活性炭作為吸附劑來除去航空煤油混合物中的環(huán)烷酸。本次制造的活性炭特征具有碳石墨分布的中孔，并且零電荷點等于10.5。對于活性炭去除環(huán)烷酸的效率下面我們會使用多種測試方法來進行實驗，來證明活性炭材料的適用性和價值。
原油相對密度高(API<20°)，是由高粘度和高酸度的重油組成。由于某些化合物(如環(huán)烷酸)的存在，這種高酸度會產生嚴重的腐蝕性，環(huán)烷酸也會在加熱下形成不溶性鹽和沉積物。當環(huán)烷酸存在于航空煤油中會腐蝕噴氣發(fā)動機，如果排放到自然水中會對自然環(huán)境中的水產生污染。
對環(huán)烷酸處理方法中，吸附法已被證明是去除污染物的有效方法，并且存在吸附材料的再生，回收和再循環(huán)的可能性。由于吸附法的非破壞性特征，通過吸附除去環(huán)烷酸的研究是必要的，如果夠達到酸能很好的去除純化再利用，如果吸附材料便宜就足以證明此方法的經濟可行性。在推薦的吸附劑中，活性炭是于去除工業(yè)污染物的吸附劑之一。活性炭在工業(yè)上通過木質材料，煤質礦物，動物骨頭和椰殼等活性炭前體材料氧化熱解來生產。活性炭的吸附能力取決于前體材料以及所用的活化和碳化方法，我們通過活性炭的表征來測試是否適合吸附環(huán)烷酸。
通過以下技術表征活性炭：
1、零點電荷表征：使用在與固體接觸之前和之后的水的pH測量來估計活性炭的零電荷點的pH值。在試驗中使用總共0.1g活性炭用于25ml pH為2至11的溶液，連續(xù)攪拌24小時。溶液的pH用pH計與HCl和NaOH的方法來確定。
2、紋理表征：活性炭的比表面積需要通過專門的設備中在350±5℃下吸附N 2來測試的。
3、X射線衍射：使用Cu-Kα輻射源，在30kV的電壓和30mA的電流下，在射線衍射儀中表征活性炭。在5°至80°的2θ范圍內收集數據，間隔為0.05°，時間為2.0μs。
4、傅里葉變換紅外光譜：使用衰減全反射技術從光譜儀獲得吸收光譜。數據收集在4000和400cm -1之間的紅外區(qū)域，光譜分辨率為2cm -1。
5、掃描電子顯微鏡與能量色散X射線光譜：使用能量分散分光光度計連接掃描電子顯微鏡獲得圖像。將木炭置于碳帶上，隨后加入薄金層以進一步改善活性炭樣品處理。
活性炭的表征
活性炭的pH值的零點電荷等于10.5。在高溫下物理活化成的活性炭通常以其基本表面為特征，在活性炭表面上帶正電荷的顆粒占優(yōu)勢，有利于環(huán)烷酸的吸附。通過N 2吸附/解吸活性炭的結構表征得到的結果是表面積為243.2m 2 g -1，孔體積為0.13cm 3 g -1，孔徑為22。本次生產的活性炭的孔徑在2-50納米的范圍內，被歸類為中孔。活性炭在X射線衍射中，在衍射圖中可以注意到與兩個暈圈重疊的峰(大約24°和43°)，這些峰表明材料中存在結晶顆粒，其由碳化過程中產生的殘余物組成。這些位置的暈圈是碳石墨衍射輪廓的特征，并歸因于兩個平面(002)和(101)處的反射。后者表示100和101平面處的反射重疊。
由木質材料生產的活性炭是一種介孔吸附劑，具有不均勻的表面，并且在其表面上呈現(xiàn)出大范圍的正電荷，這有利于環(huán)烷酸的吸附。在研究測試中，獲得了活性炭吸附環(huán)烷酸的條件，分別是粒度<0.09mm和300r min -1。吸附過程的平衡時間為180分鐘。活性炭在航空煤油混合物中對環(huán)烷酸的吸附測試得到的效果非常好。值得注意的是，盡管所測試的木質活性炭是由生物質制備的，但它具有吸附和儲存環(huán)烷酸的能力。
