研究亚甲蓝在甲醛树脂基活性炭上的吸附行为：动力学、等温线及热力学分析

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Exploring Methylene Blue Adsorption on Formaldehyde Resin-Based Activated Carbon: Kinetics, Isotherm, and Thermodynamic Analysis

本研究评估甲醛树脂制备活性炭对阳离子染料（甲基橙）的吸附性能，比较不同活化剂（KOH、H3PO4、ZnCl2）对结构及吸附性能的影响，发现KOH处理活性炭吸附能力最强（444 mg/g），符合Langmuir等温线和伪二级动力学模型，吸附机制涉及颗粒内和膜扩散，过程为吸热自发，助力SDG6、12、13。

　　

摘要

本研究旨在评估由甲醛树脂制成的活性炭对阳离子染料（特别是亚甲蓝）的吸附性能。系统地研究了不同活化剂对活性炭结构特性和吸附性能的影响。采用了多种表征技术来分析活性炭的纹理特性、表面形态及其表面的官能团。活性炭的比表面积范围为26.4至939.6平方米/克。在不同染料浓度、接触时间和温度条件下进行了批次吸附实验。研究结果表明，KOH活化法制备的活性炭对亚甲蓝的最大吸附容量达到了444毫克/克。吸附行为符合朗缪尔等温线和伪二级动力学模型。此外，颗粒内扩散和膜扩散在吸附机制中均起着重要作用。该过程在高温下表现为吸热且自发的。这些结果凸显了基于甲醛树脂的活性炭作为有前景的废弃物衍生吸附剂的潜力，有助于污染治理，进一步增强了其在可持续废水处理策略中的作用。本研究通过提供有效的废水中有害染料去除方法，为实现可持续发展目标6（清洁水和卫生设施）做出了贡献，从而确保了水资源的清洁。此外，使用废弃物材料生产活性炭符合可持续发展目标12（负责任的消费和生产），促进了资源效率的提升并减少了环境废物。同时，可持续的吸附技术也支持可持续发展目标13（气候行动），通过减少化学污染并推进工业废水处理的环保方法。