Asid ffosfforig, gyda'r fformiwla gemegol H3PO4, yn asid polyprotig sy'n arddangos nodweddion cemegol gwahanol. Mae'n hylif di-liw, diarogl a gludiog, hydawdd mewn dŵr ac sy'n gallu ffurfio cyfresi lluosog o halwynau. Mae cryfder asid ffosfforig asid yn dibynnu ar ei grynodiad; mae hydoddiannau gwanedig yn wan asidig, tra bod rhai crynodedig yn fwy asidig. Mae'n adweithio'n egnïol â basau, metelau ac ocsidau, gan ryddhau gwres a ffurfio ffosffadau cyfatebol. Yn ogystal, gall asid ffosfforig gael adweithiau esterification ag alcoholau ac adweithiau dadhydradu â charbohydradau. Mae'r eiddo hyn yn cyfrannu at ddefnydd eang asid ffosfforig mewn amrywiol ddiwydiannau, gan gynnwys gwrtaith, ychwanegion bwyd, a glanedyddion.
Mae ymchwil ar asid ffosfforig yn darparu datrysiad mwy ecogyfeillgar ar gyfer trin trwytholch tirlenwi
Gyda datblygiad yr economi a'r boblogaeth drefol gynyddol, mae cynhyrchu gwastraff solet yn parhau i gynyddu. Mae dull tirlenwi yn dechnoleg gwaredu gwastraff solet a ddefnyddir yn gyffredin gartref a thramor. Fodd bynnag, yn ystod y broses tirlenwi, bydd llawer iawn o drwytholch yn cael ei gynhyrchu. Mae trwytholch yn cyfeirio at y carthion crynodiad uchel sy'n cael eu hidlo allan yn ystod y broses tirlenwi oherwydd eplesiad a dyddodiad, a socian dŵr wyneb a dŵr daear. Os caiff y trwytholchion hyn eu gollwng yn uniongyrchol heb driniaeth briodol, byddant yn fygythiad i'r amgylchedd ecolegol ac iechyd pobl. Gan fod rhai sylweddau organig sy'n anodd eu diraddio yn y trwytholch, nid yw dulliau triniaeth fiolegol traddodiadol yn addas ar gyfer trin y math hwn o sylweddau organig. Felly, mae technolegau ffisiocemegol megis cyfnewid ïon, hidlo pilen a dulliau arsugniad wedi dangos manteision mewn triniaeth trwytholch. Yn y blynyddoedd diwethaf, mae dull arsugniad carbon activated wedi denu sylw llawer o ymchwilwyr. Ar ben hynny, mae'r math hwn o garbon wedi'i actifadu wedi'i baratoi o fiomas gwastraff amaethyddol i drin dŵr gwastraff yn ffafriol i ddatblygiad cemeg cynaliadwy a diogelu'r amgylchedd. Er mwyn trin trwytholch yn effeithlon â charbon wedi'i actifadu, mae'n bwysig iawn deall mecanwaith trin trwytholch. Fodd bynnag, mae mecanwaith trin trwytholch carbon wedi'i actifadu yn aneglur o hyd. Yn benodol, mae angen astudiaeth bellach o effaith strwythur carbon wedi'i actifadu ar driniaeth trwytholch.
Darparodd asid ffosfforig a gynhyrchwyd gan BLOOM Tech gefnogaeth cynnyrch ar gyfer yr astudiaeth hon
Mae gan asid ffosfforig fel asiant actifadu ar gyfer paratoi carbon wedi'i actifadu fanteision cyn lleied â phosibl o effeithiau amgylcheddol ac adferiad hawdd. Yma, defnyddiwyd y biocharau actifedig a baratowyd o blisg reis trwy actifadu asid ffosfforig yn llwyddiannus i drin trwytholch tirlenwi. Roedd y rhag-driniaethau dilynol gan NaOH a HCl wedi tynnu'r silica a'r lludw o'r bio-olosg yn drylwyr, a arweiniodd at graciau ac agoriad mandwll. Ar ben hynny, gallai'r asid ffosfforig fel regent activation baratoi carbon wedi'i actifadu gyda digonedd o grwpiau ffosfforws ar yr wyneb. Roedd yr astudiaeth bresennol yn canolbwyntio ar ddadansoddi perfformiad samplau carbon wedi'u trin yn amrywiol wrth drin trwytholch mewn safleoedd tirlenwi, gan ddatgelu rolau posibl rhywogaethau ffosfforws a ffurfiwyd mewn bio-olosg actifedig yn y driniaeth trwytholch. Trafodwyd hefyd gymhwysedd modelau cinetig ac isothermau arsugniad ar gyfer triniaeth trwytholch ar fio-olosg wedi'i actifadu ag asid ffosfforig (biochar wedi'i actifadu H3PO4-). Darparodd fewnwelediadau pwysig i ddeall mecanwaith trin dŵr gwastraff yn effeithlon a pharatoi bio-olosg wedi'i actifadu perfformiad uchel gan ddefnyddio gweddillion gwastraff amaethyddol. Yn ogystal, roedd y defnydd o weddillion gwastraff amaethyddol ar gyfer paratoi deunydd carbon perfformiad uchel wrth drin trwytholch tirlenwi yn glynu wrth y cysyniad o gemeg werdd gynaliadwy.
Luo Yiping, a postdoctoral fellow at the Chengdu Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences (co-supervisor: researcher Liu Xiaofeng), conducted research on the treatment of landfill leachate with activated carbon prepared from rice husk residue using phosphoric acid as an activator. By evaluating the color, pollutant removal rate, COD removal rate and NH4+-N removal rate of the leachate, the performance of carbon samples prepared by different treatment methods in leachate treatment was investigated. It was found that activated carbon prepared by phosphoric acid activation was more effective in treating landfill leachate than carbon samples prepared without phosphoric acid activation. When the mass ratio of phosphoric acid to carbon is greater than 2, the prepared activated carbon shows better performance in the leachate treatment process, namely chroma (100%), pollutants (>Mae gan 90%), COD (~80%) a NH4+-N (100%) gyfradd tynnu uwch. Mae astudiaethau cinetig wedi dangos bod y broses o drin trwytholch â charbon wedi'i actifadu a baratowyd gan actifadu asid ffosfforig yn cydymffurfio â model arsugniad cineteg ffug-ail-drefn a Langmuir. Rheolir y broses arsugniad yn gyntaf gan drylediad gronynnau allanol ac yna gan drylediad gronynnau mewnol. Yn y broses o drin trwytholch carbon wedi'i actifadu, y prif gyfansoddion organig sydd wedi'u hadsugno yw sylweddau asid humig, a phwysleisir rôl rhywogaethau ffosfforws a ffurfiwyd mewn carbon wedi'i actifadu. Gall y rhywogaethau ffosfforws a ffurfiwyd yn y carbon activated addasu a rheoli nodweddion a strwythur y carbon wedi'i actifadu yn effeithiol, fel bod y strwythur microporous a ffurfiwyd yn y carbon wedi'i actifadu yn ffafriol i arsugniad sylweddau asid humig. Yn ogystal â nodweddion mandwll carbon wedi'i actifadu, canfuwyd bod y rhyngweithiadau bondio hydrogen a pp rhwng y rhywogaethau ffosfforws a ffurfiwyd yn y carbon activated a'r rhywogaethau asid humig yn ffactorau pwysig wrth drin trwytholch yn effeithiol. Mae'r canlyniadau ymchwil uchod yn egluro mecanwaith carbon wedi'i actifadu a baratowyd gan actifadu asid ffosfforig ar gyfer trin trwytholch tirlenwi yn effeithlon, gan obeithio darparu cliwiau ar gyfer trin dŵr gwastraff yn effeithlon mewn diwydiant.
Defnyddiau
Asid ffosfforig a gynigir gan Shaanxi BLOOM Tech Co, Ltd Cafwyd Biochar o Chongqing Jinhuan Biomass Energy Co. Ltd yn Tsieina, lle cafodd ei gynhyrchu ar ôl trosi plisgyn reis yn fio-olew ar 400 gradd mewn adweithydd gwely hylifedig. Prynwyd NaOH (AR), HCl (36%-38%) a H3PO4 (85%) o Ffatri Regent Cemegol Chengdu Kelong yn Tsieina heb buro pellach. Cafwyd trwytholch tirlenwi o'r safle tirlenwi gwastraff solet trefol yn Luodai, Chengdu, Talaith Sichuan, Tsieina. Cyn ei ddefnyddio, cafodd ei hidlo gan bilen sodiwm.
Casgliad
Astudiodd y gwaith presennol berfformiad biochars a weithredir ag asid ffosfforig o blisg reis ar gyfer trin trwytholch tirlenwi, er mwyn dod â'i ansawdd i safonau gollwng. Roedd arsugniad llygryddion yn dilyn model isotherm Langmuir a'r modelau cineteg ffug-ail drefn. Gallai'r rhywogaeth ffosfforws o fio-olosg actifedig nid yn unig addasu a rheoli priodweddau gweadol carbon, a hefyd ryngweithio â grwpiau swyddogaethol asid hwmig yn y trwytholch trwy hydrogen.