本研究主要利用不同廢棄生質(產氫麥粕與稻殼)做為起始原料,配合碳化及活化程序生成具有微孔孔隙之活性碳吸附劑,并經由硫含浸程序,以期應用此類吸附劑于微量汞吸附。在碳化溫度400°C,60 min,100% N2,與活化溫度800°C,10?90 min,50% H2O/50% N2下,可生成400?700 m2/g比表面積,350?500 m2 /g微孔表面積,且具有0.8 nm尖峰孔徑之活性碳吸附劑。吸附劑之微孔表面積約占比表面積之70%,且孔徑集中分布于0.5?1 nm間,顯示廢棄生質合成微孔吸附劑之可行性極高。硫含浸處理(300?650°C)減低吸附劑之比表面積,主要由于硫分子進入吸附劑孔洞所致,且吸附劑經硫含浸處理后,微孔表面積與體積隨著含浸溫度下降而下降,但中孔與大孔結構于含浸溫度> 400°C時受到較少影響,顯示硫分子于中高溫時傾向進入吸附劑微孔結構。XPS微區C1s、S2p峰值之表面官能基解析結果顯示,隨著硫含浸溫度下降,含氧官能基(hydroxyl, carbonyl, carboxyl)隨著硫含浸溫度的下降而有減少的趨勢 而有機硫官能基(thiophene, sulfoxide, sulfone)隨著硫含浸溫度的下降則有增加的趨勢。
經由表面改質硫含浸處理后的活性碳吸附劑對Hg0蒸氣的吸附能力均較原樣提升,且產氫廢麥粕活性碳對Hg0蒸氣的吸附效果皆略優于稻殼與商用活性碳(以中溫400°C的吸附量最為明顯)。擬二階吸附動力模式可獲得最佳之模擬結果(R2> 0.989),暗示Hg0吸附傾向于雙分子反應。此外幾乎本研究中所有具有高飽和吸附量之硫含浸活性碳,其反應動力均不佳,顯示硫含浸活性碳之吸附平衡與吸附動力并無顯著相關。
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