Adsorpcja fenolu i jonów miedzi(II) na sferycznym węglu aktywnym utlenianym nadtlenodisiarczanem(VI) diamonu

Zbadano adsorpcję fenolu i jonów miedzi(II) z modelowych roztworów wodnych na sferycznym węglu aktywnym utlenianym nadtlenodisiarczanem(VI) diamonu w różnych warunkach. Do oceny stopnia modyfikacji węgla wykorzystano analizę elementarną oraz izotermy adsorpcji pary wodnej i benzenu. Wykazano, że adsorpcję fenolu i jonów Cu(II) z roztworów wodnych można dobrze opisać modelami izoterm Freundlicha i Langmuira. Stwierdzono, że adsorpcja fenolu zmniejszała się wraz ze wzrostem stopnia utlenienia węgla i spadkiem jego powierzchni właściwej. Adsorpcja jonów Cu(II) zwiększała się wraz ze wzrostem stopnia utlenienia powierzchni węgla aktywnego, wykazując dużą rolę kwasowych grup tlenowych w adsorpcji jonów metalu na drodze wymiany jonowej. Wykazano również, że nadtlenodisiarczan(VI) diamonu okazał się bardzo skutecznym utleniaczem, gdyż nawet utlenianie węgla w najbardziej łagodnych warunkach (stężenie 0,1 mol/dm3, czas 30 min) dało znaczące zwiększenie ilości związanego tlenu (ok. 3,4-krotne) oraz znaczące zwiększenie ilości adsorbowanych jonów miedzi(II), przy stosunkowo niedużym zmniejszeniu ilości adsorbowanego fenolu.

Adsorption of phenol and copper(II) ions from model aqueous solutions on spherical activated carbon oxidized with ammonium persulfate under various conditions was investigated. Elemental analysis and adsorption isotherms of water and benzene vapors were employed to assess the extent of modifications of the activated carbon surface. It was demonstrated that adsorption of phenol and Cu(II) ions from aqueous solutions could be well described by the Freundlich and Langmuir isotherm models. Adsorption of phenol decreased with the increasing degree of carbon oxidation as well as its decreasing specific surface area. Adsorption of the Cu(II) ions increased with the increasing degree of carbon surface oxidation indicating an important role of acidic groups in adsorption of metal ions by ion-exchange mechanism. Furthermore, ammonium persulfate was demonstrated to be an efficient oxidizing agent as carbon oxidation under even the mildest conditions (0.1 mol/dm3, 30 min) led to a significant increase in the oxygen bound (about 3-4 times) as well as the Cu(II) ions adsorbed. The amount of the adsorbed phenol decreased only slightly.