本研究主要利用不同废弃生质(产氢麦粕与稻壳)做为起始原料,配合碳化及活化程序生成具有微孔孔隙之活性碳吸附剂,并经由硫含浸程序,以期应用此类吸附剂于微量汞吸附。在碳化温度400°C,60 min,100% N2,与活化温度800°C,10−90 min,50% H2O/50% N2下,可生成400−700 m2/g比表面积,350−500 m2 /g微孔表面积,且具有0.8 nm尖峰孔径之活性碳吸附剂。吸附剂之微孔表面积约占比表面积之70%,且孔径集中分布于0.5−1 nm间,显示废弃生质合成微孔吸附剂之可行性极高。硫含浸处理(300−650°C)减低吸附剂之比表面积,主要由于硫分子进入吸附剂孔洞所致,且吸附剂经硫含浸处理后,微孔表面积与体积随着含浸温度下降而下降,但中孔与大孔结构于含浸温度> 400°C时受到较少影响,显示硫分子于中高温时倾向进入吸附剂微孔结构。XPS微区C1s、S2p峰值之表面官能基解析结果显示,随着硫含浸温度下降,含氧官能基(hydroxyl, carbonyl, carboxyl)随着硫含浸温度的下降而有减少的趋势 而有机硫官能基(thiophene, sulfoxide, sulfone)随着硫含浸温度的下降则有增加的趋势。
经由表面改质硫含浸处理后的活性碳吸附剂对Hg0蒸气的吸附能力均较原样提升,且产氢废麦粕活性碳对Hg0蒸气的吸附效果皆略优于稻壳与商用活性碳(以中温400°C的吸附量最为明显)。拟二阶吸附动力模式可获得最佳之模拟结果(R2> 0.989),暗示Hg0吸附倾向于双分子反应。此外几乎本研究中所有具有高饱和吸附量之硫含浸活性碳,其反应动力均不佳,显示硫含浸活性碳之吸附平衡与吸附动力并无显著相关。
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