氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸(jin)漬活(huo)性炭作為(wei)(wei)從廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)去(qu)除硒(xi)的(de)吸附(fu)劑(ji)(Se)離子的(de)效果。在(zai)(zai)*近的(de)廣泛總(zong)結中(zhong)，報道了(le)不(bu)同類型的(de)有機和(he)(he)無機硒(xi)物種。Se無機形式(shi)(shi)通常(chang)存在(zai)(zai)于許多報告形式(shi)(shi)的(de)表(biao)面和(he)(he)地(di)(di)(di)(di)下水(shui)(shui)(shui)中(zhong)，如Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)酸鹽)，SeO 4-2(硒(xi)酸鹽)和(he)(he)Se它(ta)是物種不(bu)溶形式(shi)(shi)。在(zai)(zai)廢(fei)物或地(di)(di)(di)(di)表(biao)水(shui)(shui)(shui)高(gao)濃度(du)水(shui)(shui)(shui)平發現硒(xi)會造成嚴重的(de)環境問題(ti)。地(di)(di)(di)(di)表(biao)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)Se*大含(han)量設(she)定為(wei)(wei)5.0μ。所以，因為(wei)(wei)對(dui)Se對(dui)地(di)(di)(di)(di)表(biao)水(shui)(shui)(shui)濃度(du)的(de)處理和(he)(he)控(kong)制越來(lai)越嚴格。Se通常(chang)發現在(zai)(zai)地(di)(di)(di)(di)殼、巖石和(he)(he)沉積土*近的(de)報告指出，除了(le)涉及工業(ye)(ye)和(he)(he)采(cai)礦(kuang)活(huo)動的(de)農業(ye)(ye)排水(shui)(shui)(shui)徑流外，大氣和(he)(he)水(shui)(shui)(shui)生環境中(zhong)顯著的(de)硒(xi)排放(fang)量。

　　為了滿足Se除(chu)了處(chu)(chu)理(li)工(gong)業、采(cai)礦(kuang)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)和(he)農業排(pai)水(shui)(shui)(shui)外，飲用(yong)水(shui)(shui)(shui)標準還(huan)在不同程度(du)(du)的(de)(de)(de)復雜(za)性和(he)進步的(de)(de)(de)開放文獻(xian)中報告了不同數量的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)過程。吸(xi)附已(yi)(yi)被(bei)報道為有效降低成(cheng)本(ben)Se去除(chu)技術。金屬氧化(hua)物增強(qiang)材(cai)(cai)料，包括低成(cheng)本(ben)替代材(cai)(cai)料、活性炭(tan)等，已(yi)(yi)被(bei)測試。因此，本(ben)研究(jiu)專注(zhu)于有效去除(chu)水(shui)(shui)(shui)溶液Se基(ji)于活性炭(tan)的(de)(de)(de)新材(cai)(cai)料。近年來，活性炭(tan)因其獨特的(de)(de)(de)性能在水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)中得(de)到了廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)。還(huan)報告了重金屬離子(zi)活性炭(tan)吸(xi)附和(he)有機(ji)化(hua)合(he)物。在這(zhe)項工(gong)作(zuo)中，用(yong)氧化(hua)鐵(tie)浸漬的(de)(de)(de)活性炭(tan)從水(shui)(shui)(shui)中吸(xi)收(shou)硒(xi)離子(zi)。研究(jiu)了去除(chu)硒(xi)的(de)(de)(de)活性炭(tan)負荷，pH值，CNT量、接觸時間和(he)初始濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)影響。掃描(miao)電(dian)(dian)(dian)子(zi)顯(xian)微鏡(jing)，高透射電(dian)(dian)(dian)子(zi)顯(xian)微鏡(jing)，熱重分(fen)析，X能量色散(san)X射線光譜氮(dan)吸(xi)附技術及(ji)射線衍射儀ζ電(dian)(dian)(dian)位(wei)。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)(yang)化鐵(tie)(tie)納米顆(ke)粒(li)浸漬在(zai)活(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)。361氧(yang)(yang)化鐵(tie)(tie)負荷為5%mg硝(xiao)(xiao)酸(suan)鐵(tie)(tie)(III)九水(shui)合(he)(he)(he)物(wu)和(he)1g乙醇(chun)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)分(fen)別溶(rong)解活(huo)性(xing)炭(tan)，超(chao)聲處(chu)(chu)理(li)30分(fen)鐘，確保混合(he)(he)(he)均勻。在(zai)進一(yi)步混合(he)(he)(he)兩種溶(rong)液(ye)(ye)和(he)進一(yi)步超(chao)聲處(chu)(chu)理(li)后(hou)(hou)，溶(rong)液(ye)(ye)在(zai)80℃保持爐(lu)內過夜，蒸發乙醇(chun)。*后(hou)(hou)，在(zai)350對流烘(hong)箱中(zhong)放置產品℃煅燒(shao)3小時，確保氧(yang)(yang)化鐵(tie)(tie)顆(ke)粒(li)有效附著在(zai)活(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)。冷卻后(hou)(hou)，合(he)(he)(he)成(cheng)5%氧(yang)(yang)化鐵(tie)(tie)NP活(huo)性(xing)炭(tan)復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)料。722mg和(he)1.44g硝(xiao)(xiao)酸(suan)鐵(tie)(tie)(III)九水(shui)合(he)(he)(he)物(wu)與1g活(huo)性(xing)炭(tan)管混合(he)(he)(he)。在(zai)別處(chu)(chu)找到準(zhun)備好的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定(ding)量的SeO 2溶(rong)解(jie)在去(qu)離子水中(zhong)以制(zhi)備(bei)原液(ye)。的SeO 2溶(rong)解(jie)在水中(zhong)形成亞硒酸(suan)(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲備(bei)溶(rong)液(ye)pH，并通過添加緩沖溶(rong)液(ye)進行維護(hu)。

　　高(gao)分辨率透射電子(zi)顯(xian)微(wei)鏡用(yong)于(yu)表示與氧化(hua)鐵納(na)米粒(li)(li)(li)子(zi)和原始活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)混合的(de)(de)尺(chi)寸(cun)、結(jie)構和純(chun)度(du)。所呈現的(de)(de)原始活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)圖(tu)像(xiang)1清楚(chu)地表明(ming)，直徑(jing)為10至10至30 高(gao)度(du)有序的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)30納(na)米和長(chang)度(du)范圍內(nei)的(de)(de)結(jie)晶(jing)結(jie)構 μ米。另外，可以注(zhu)意到(dao)石墨片的(de)(de)透明(ming)條紋是0.35nm分離良好，向管軸(zhou)傾(qing)斜(xie)約(yue)2°傾(qing)斜(xie)角度(du)。與鐵活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)混合TEM圖(tu)像(xiang)2 ? 圖(tu)13納(na)米顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(b)-1(d)氧化(hua)鐵納(na)米顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)存在(zai)于(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)表面。白色氧化(hua)鐵納(na)米顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)以球形和不規則形狀顯(xian)示TEM圖(tu)像(xiang)中。估計Fe2O3納(na)米顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)的(de)(de)大小約(yue)為1-5nm，它分布均勻，在(zai)某(mou)些位置稍微(wei)聚集，導(dao)致納(na)米顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)尺(chi)寸(cun)增加(jia)。

　　活性(xing)炭表面氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)載量(liang)的(de)(de)(de)(de)百分比影(ying)(ying)響硒的(de)(de)(de)(de)去除率(lv)。例(li)(li)如，在20%的(de)(de)(de)(de)負載率(lv)下(xia)率(lv)下(xia)觀察，pH在1的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，分別實(shi)現了近(jin)100%Se分別為10%和5%氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)負載率(lv)為93%和65%。許多(duo)因素可(ke)能是由于這(zhe)(zhe)種明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)。例(li)(li)如，在活性(xing)炭表面附(fu)(fu)著(zhu)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)顆(ke)粒可(ke)以為硒離(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)相互作用提(ti)供足夠的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)點。此外，眾所周(zhou)知，水溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)金屬氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)納米(mi)顆(ke)粒的(de)(de)(de)(de)表面被羥基(ji)覆蓋。因此，陰(yin)離(li)子(zi)通過陽性(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面電(dian)荷吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(負號小于陰(yin)離(li)子(zi))。一般(ban)，改(gai)進pH因此，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)容(rong)量(liang)降低了吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面的(de)(de)(de)(de)電(dian)荷。結(jie)果(guo)，當(dang)pH增加(jia)時，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面帶(dai)負電(dian)荷，導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑顆(ke)粒與(yu)硒陰(yin)離(li)子(zi)之間的(de)(de)(de)(de)排(pai)斥。這(zhe)(zhe)種排(pai)斥導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過程的(de)(de)(de)(de)終止和高度pH吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)在活性(xing)炭表面的(de)(de)(de)(de)硒陰(yin)離(li)子(zi)釋放到水中(zhong)(解吸(xi)(xi)(xi)過程)。基(ji)于報告的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)在后來的(de)(de)(de)(de)實(shi)驗中(zhong)選擇了用20%(重量(liang))氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)浸漬的(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭，研(yan)究(jiu)了初(chu)始(shi)Se其他變量(liang)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，如濃(nong)度、活性(xing)炭劑量(liang)、接觸時間、動力學和等溫線模(mo)型。

　　研究表(biao)(biao)明，用20重量%的(de)氧(yang)(yang)化鐵浸(jin)漬(zi)的(de)活(huo)性(xing)炭在6小時內(nei)顯示出100%的(de)硒(xi)(xi)離子(zi)去除，初(chu)始濃度為(wei)(wei)1ppm，吸(xi)附劑(ji)量為(wei)(wei)25mg，攪拌速度為(wei)(wei)150rpm。非常適合(he)吸(xi)附數據(ju)Freundlich模型(xing)(xing)，Langmuir等(deng)溫(wen)線(xian)模型(xing)(xing)預測(ce)的(de)氧(yang)(yang)化鐵浸(jin)漬(zi)活(huo)性(xing)炭吸(xi)附能(neng)力*大(da)，為(wei)(wei)111 mg / g。日期與偽二階(jie)動力學(xue)模型(xing)(xing)相關性(xing)好，常數為(wei)(wei)0.016 g / mg·h。氧(yang)(yang)化鐵浸(jin)漬(zi)活(huo)性(xing)炭的(de)*高(gao)吸(xi)附能(neng)力表(biao)(biao)明，它能(neng)有效地(di)從水中去除硒(xi)(xi)離子(zi)。