AWWA ACE94136 Caracterización de la estructura de poros del carbón activado regenerado térmicamente utilizando adsorbatos de diferentes dimensiones moleculares
Para comprender mejor la relación entre la estructura de los poros del carbón activado granular (GAC) y el comportamiento de adsorción, se caracterizaron seis GAC de diferentes estructuras de poros por su capacidad de adsorción en fase acuosa para cinco adsorbatos de diversos tamaños moleculares. Los adsorbatos incluían yodo, p-nitrofenol y tres colorantes orgánicos: azul de metileno, violeta cristal y rojo Congo. Se creía que el comportamiento de adsorción del yodo y el p-nitrofenol era paralelo al comportamiento de adsorción en el campo de pequeños compuestos sintéticos, mientras que se esperaba que los tintes se comportaran de manera similar a los compuestos fúlvicos y pequeños húmicos del TOC natural. El comportamiento de adsorción de estos compuestos se correlacionó efectivamente con las distribuciones de tamaño de poro obtenidas mediante el análisis de isotermas de adsorción de N2 a 77 K utilizando dos modelos. El primero es el modelo de Barret, Joyner y Halenda (BJH) que caracteriza el volumen total de microporos y la distribución del volumen de mesoporos. El segundo es el modelo de teoría funcional de densidad (DFT) recientemente desarrollado. El modelo DFT pareció proporcionar mejores correlaciones con el comportamiento de adsorción de tinte, aunque también pareció contener una simplificación excesiva que falló en la interpretación de los datos en el rango de ancho de poro de 8-14 A. La investigación realizada aquí proporciona evidencia significativa de que tamaños de poro específicos participan en la adsorción de moléculas orgánicas de la fase acuosa. El rango de tamaños de poro involucrados en la adsorción depende, en parte, del tamaño de la molécula adsorbente.