活性炭從水中去除苯胺

　　活性炭從水中去(qu)除(chu)苯胺(an)(an)。根據本(ben)研究(jiu)，我(wo)們(men)使用活(huo)性(xing)(xing)炭和氧化鐵(tie)磁性(xing)(xing)納(na)(na)米粒子作為去(qu)除(chu)苯胺(an)(an)的(de)(de)吸附(fu)劑。通過幾種方法來測試活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)特性(xing)(xing)。同(tong)時，研究(jiu)了不同(tong)的(de)(de)參數(shu)，如pH，接觸時間、活(huo)性(xing)(xing)炭劑量、苯胺(an)(an)初始濃度(du)和溶(rong)液溫度(du)的(de)(de)影響，*終得(de)出結論，我(wo)們(men)合成的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭氧化鐵(tie)磁納(na)(na)米離(li)子可(ke)以很好(hao)地吸附(fu)水中的(de)(de)苯胺(an)(an)，也具有(you)快速分離(li)溶(rong)液的(de)(de)優點，可(ke)用作吸附(fu)劑，有(you)效去(qu)除(chu)水和廢水中的(de)(de)苯胺(an)(an)等污染物。

　　隨著工(gong)業(ye)的(de)快(kuai)速增長，特(te)別是有(you)機化合物(wu)(wu)對(dui)水資(zi)源和環(huan)境的(de)影響，環(huan)境污染更加嚴重。苯(ben)胺(an)有(you)芳環(huan)和NH 2鍵(jian)芳環(huan)的(de)簡單物(wu)(wu)質。它是石化和農業(ye)化學品(pin)中的(de)工(gong)業(ye)原料，苯(ben)胺(an)是造(zao)紙(zhi)、紡織、橡膠、塑料、染料等生(sheng)產行業(ye)的(de)副(fu)產品(pin)。只需將3.苯(ben)胺(an)溶解(jie)在水中，會造(zao)成水污染，即(ji)使(shi)(shi)濃度(du)低，也會對(dui)水生(sheng)生(sheng)物(wu)(wu)和人體造(zao)成危害(hai)，難以降解(jie)。要(yao)使(shi)(shi)苯(ben)胺(an)使(shi)(shi)用(yong)先進、快(kuai)速、有(you)效的(de)技術來使(shi)(shi)苯(ben)胺(an)從水中完全排出(chu)。去除(chu)苯(ben)胺(an)*常見的(de)方法(fa)有(you)臭氧氧化、活性(xing)炭(tan)(tan)吸附等。在生(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)和電解(jie)等分解(jie)過程中，高(gao)成本是限制因(yin)素。由于活性(xing)炭(tan)(tan)能以吸附和回收，穩定的(de)碳元素不會與污染物(wu)(wu)結(jie)合形成其(qi)他危險物(wu)(wu)質，因(yin)此選擇(ze)活性(xing)炭(tan)(tan)而(er)不是其(qi)他技術去除(chu)污染物(wu)(wu)。

　　由于其結構和高(gao)表面積，活(huo)性(xing)炭是(shi)有效去除水中有機(ji)污(wu)染物（特(te)別是(shi)硬(ying)生物可(ke)降解(jie)污(wu)染物）的合適選擇。但(dan)由于過(guo)濾、分散、渾濁(zhuo)、成本降低等問題，活(huo)性(xing)炭在大型工程中的使用將受到限制。因此，為了更經濟地使用活(huo)性(xing)炭，必須解(jie)決活(huo)性(xing)炭吸(xi)附飽和后(hou)的分離問題。根(gen)據研究人員的說(shuo)法(fa)，磁分離方法(fa)可(ke)以通過(guo)低成本、簡(jian)單、快速、高(gao)效的分離來解(jie)決分離問題。

　　制備活性炭氧(yang)化鐵磁納米粒(li)

　　活性(xing)(xing)炭氧化鐵磁性(xing)(xing)納米(mi)顆粒采(cai)用(yong)化學共(gong)沉淀法(fa)制備。氧化鐵納米(mi)顆粒采(cai)用(yong)特殊技術合(he)成，與活性(xing)(xing)炭結(jie)合(he)。首先，在硝酸鹽中(zhong)浸泡(pao)一定量(liang)的活性(xing)(xing)炭，80℃浸泡(pao)3小時。然(ran)后在室溫下過(guo)(guo)濾(lv)(lv)和干燥(zao)活性(xing)(xing)炭。然(ran)后將(jiang)活性(xing)(xing)炭浸泡(pao)在含有氧化鐵的水(shui)(shui)溶液中(zhong)80°C在下超聲振動中(zhong)放置1小時。然(ran)后過(guo)(guo)濾(lv)(lv)活性(xing)(xing)炭105℃的烘(hong)箱(xiang)中(zhong)脫水(shui)(shui)1小時。將(jiang)活性(xing)(xing)炭在750℃在氮氣下加熱3小時，形成活性(xing)(xing)炭氧化鐵磁納米(mi)顆粒。*后，將(jiang)合(he)成的活性(xing)(xing)炭用(yong)去離子水(shui)(shui)洗滌四(si)次，然(ran)后在105℃干燥(zao)并儲存(cun)在干燥(zao)器中(zhong)備用(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)(tu)顯(xian)(xian)示(shi)通過SEM，TEM，X射(she)(she)線衍射(she)(she)和(he)(he)BET合成活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)物(wu)理和(he)(he)形態性(xing)質。各(ge)種pH活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)對苯(ben)(ben)胺吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)效(xiao)率的(de)(de)影(ying)響(xiang)=圖(tu)(tu)4顯(xian)(xian)示(shi)納米離子在4小(xiao)時內的(de)(de)接(jie)觸時間(jian)(a)中(zhong)。圖(tu)(tu)4顯(xian)(xian)示(shi)，隨著(zhu)pH從2到6，吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)效(xiao)率更高pH增(zeng)加然后減(jian)少。*大(da)苯(ben)(ben)胺吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)能力為(wei)38.21mg/g，去除率為(wei)76.4%，pH=6.*低(di)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)苯(ben)(ben)胺量(liang)為(wei)34.1mg/g，去除率為(wei)68.3%，pH=2。圖(tu)(tu)4(b)接(jie)觸時間(jian)為(wei)pH在*合適的(de)(de)情(qing)況下(50-300mg/升)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)不(bu)(bu)同(tong)濃度(du)苯(ben)(ben)胺的(de)(de)影(ying)響(xiang)。圖(tu)(tu)5和(he)(he)圖(tu)(tu)6顯(xian)(xian)示(shi)了(le)不(bu)(bu)同(tong)溫度(du)對苯(ben)(ben)胺吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)過程的(de)(de)影(ying)響(xiang)pH活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)劑(ji)(ji)量(liang)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)劑(ji)(ji)量(liang)和(he)(he)各(ge)種苯(ben)(ben)胺濃度(du)(50-300 mg/L)。

　　活(huo)性炭氧化鐵光譜。

　　SEM(a和(he)b)和(he)TEM(c)，活性炭圖(tu)像(xiang)。

　　活性(xing)炭氮吸(xi)附(fu)/解吸(xi)等溫線(a)，活性(xing)炭顆(ke)粒的孔徑分布(b)。

　　pH值(a)在(zai)濃度(du)=50 mg/L和接觸時間(jian)(b)對濃度(du)=50-300 mg/L苯胺吸附在(zai)活性炭(tan)上，W=1 g/L T=20℃。

　　各種苯胺(an)濃度(du)對(dui)活性炭吸(xi)附(fu)的(de)影響：pH=6，t=300min，濃度(du) = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和(he)T=20℃。

　　各種溫度(du)對活(huo)性(xing)炭吸附苯胺的影響：pH=6，t=300 min，濃度(du)=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵磁性(xing)(xing)(xing)納(na)米(mi)(mi)粒(li)子(zi)(zi)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)和氧化鐵納(na)米(mi)(mi)粒(li)子(zi)(zi)相結(jie)(jie)合，用于從水環境中去除苯(ben)胺。結(jie)(jie)果表明(ming)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)對苯(ben)胺的(de)(de)(de)吸(xi)附效(xiao)果接近中性(xing)(xing)(xing)pH隨(sui)著接觸時間和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)用量的(de)(de)(de)增(zeng)加，值(zhi)較好(hao)，但(dan)隨(sui)著初始(shi)苯(ben)胺濃度(du)和溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)升高而降低(di)。熱研究還(huan)表明(ming)，吸(xi)附苯(ben)胺在活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)上一直是(shi)自(zi)發熱和放熱的(de)(de)(de)。本(ben)研究表明(ming)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵納(na)米(mi)(mi)離子(zi)(zi)具有(you)孔隙率適當、表面積好(hao)、吸(xi)附能力好(hao)等特(te)點，除了易(yi)于分(fen)離和提取溶液外。該(gai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)可作為去除大(da)多數污(wu)染物(wu)，特(te)別是(shi)水環境中有(you)機污(wu)染物(wu)的(de)(de)(de)有(you)效(xiao)高效(xiao)吸(xi)附劑。