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論文

比較生物碳及商用活性碳吸附水中染料RB19 及其再利用能力之研究

游涴茱

國立雲林科技大學 環境與安全衛生工程系

2020

本研究以廢木生物碳、商用活性碳及棕櫚殼生物碳吸附水中染料RB19，並利用物性分析觀察不同吸附材之表面結構及物理特性，最後經由微波熱再生探討各吸附材再利用之能力。 物性結果分析可得，三種吸附材之表面皆有多孔洞結構，但以比表面積分析結果可得，所有吸附材比表面積皆不高，而又可經由孔隙大小分析，推測廢木生物碳較易吸附大分子之RB19染料。進行元素分析後推測，廢木生物碳除物理吸附外伴隨化學吸附。經熱重損失分析實驗可得，廢木生物碳溫度約400 ℃時會重量急速損失，故後續活化及再生實驗中皆已350 ℃進行熱活化。 本研究之吸附材在pH實驗中以熱再生後之廢木生物碳在pH=9之鹼性環境下有最佳吸附能力，其吸附量可達67.03 mg/g，但後續吸附實驗中，考慮環境負荷等問題，故以中性環境pH=7下進行。而等溫吸附實驗以熱再生後之廢木生物碳在57 ℃有最佳吸附量102.21 mg/g，將吸附量及平衡濃度代入四種等溫模式(Langmuir、Freundlich、Temkin、Dubinin-Radushkevichr)模擬、動力模擬及熱力學推導後，可推測本研究較符合Freundlich等溫模式模擬及擬二階動力反應式，且屬於自發性吸熱反應。最後，將吸附材進行重複實驗後發現，生物碳可重複利用，並無衰退之情形，再利用能力佳。 綜上所述，經本研究探討結果可知，廢木生物碳對RB19之吸附效果具吸附性佳且可重複再利用之優點，為未來可發展之新興吸附材，達到零廢棄之綠色經濟。

生物碳、活性碳、吸附、再生、染料、微波、biochar、activate carbon、adsorption、regeneration、dye、microwave

https://hdl.handle.net/11296/2e37mn