1.6.1.Mục đích
Như mọi người đã biết than hoạt tính là vật liệu hấp phụ tốt với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Tuy nhiên, sau khi hấp phụ bão hòa, than hoạt tính cần được hoàn nguyên để loại bỏ chất hữu cơ và phục hồi bề mặt hấp phụ. Thông thường, người ta sử dụng phương pháp nhiệt từ 500 – 800oC để giải phóng các chất hữu cơ hấp phụ. Song bằng phương pháp nhiệt, cấu trúc mao quản và tính chất bề mặt của than nhanh chóng suy giảm, do đó khả năng hấp phụ của than hoạt tính cũng mất rất nhanh.
Để khắc phục nhược điểm đó người ta phân tán lên bề mặt than hoạt tính một lượng oxit kim loại chuyển tiếp để giảm nhiệt độ oxy hóa của các chất hữu cơ bề mặt thấp hơn nhiệt độ bốc cháy của than (khoảng 300 – 400oC). Do đó, diện tích bề mặt và cấu trúc bề mặt của than hầu như được bảo toàn nên làm gia tăng tuổi thọ và duy trì lâu dài khả năng hấp phụ của than hoạt tính.[18],[7],[6]
1.6.2.Tác dụng[18],[6]
Khi đưa lên than hoạt tính một hoặc một số oxit kim loại chuyển tiếp dạng MeOx, trong đó Me là: Cu, Fe, Cr…để tạo ra các tâm xúc tác, khi đó kim loại chuyển tiếp có thể đóng hai vai trò:
- Các tâm oxit kim loại chuyển tiếp có thể gia tăng khả năng hấp phụ hóa học đối với các phân tử hợp chất hữu cơ dễ bay hơi.
- Các tâm oxit kim loại chuyển tiếp xúc tác cho phản ứng oxy hóa các phân tử chất hữu cơ dễ bay hơi bị hấp phụ trên bề mặt than hoạt tính.
Dựa trên nguyên lý đó, người ta thường chế tạo các chất hấp phụ - xúc tác để chuyển hóa các hợp chất hữu cơ độc hại thành hợp chất hữu cơ ít độc hại.
Trong đồ án này, tôi chỉ so sánh khả năng hấp phụ của than hoạt tính có và không có tâm oxit kim loại chuyển tiếp.