活性炭從水溶液中吸炭

　　近(jin)年來，活性(xing)炭對(dui)稀土(tu)元(yuan)(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)分(fen)離(li)和(he)(he)(he)升級對(dui)這些(xie)元(yuan)(yuan)(yuan)素及其(qi)化(hua)(hua)合物需求(qiu)增加很重要。該(gai)元(yuan)(yuan)(yuan)素*重要的(de)(de)(de)用途包括核(he)反應堆控制器、放(fang)射性(xing)藥物生產、石化(hua)(hua)催化(hua)(hua)劑建設、彩(cai)色(se)玻(bo)璃(li)、鋁鋼工(gong)業(ye)、激光工(gong)業(ye)、吸收(shou)紅外波長的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)、精(jing)煉原(yuan)油(you)、超導(dao)體和(he)(he)(he)超磁體生產、芯片和(he)(he)(he)計(ji)算機硬盤、彩(cai)色(se)燈泡(pao)等。由于其(qi)物理化(hua)(hua)學性(xing)質非常相似，提(ti)(ti)取(qu)和(he)(he)(he)分(fen)離(li)蘭系(xi)元(yuan)(yuan)(yuan)素被認為是(shi)一個挑戰(zhan)。因(yin)此，有(you)必要提(ti)(ti)供一種簡單的(de)(de)(de)方(fang)法來分(fen)離(li)選(xuan)擇。提(ti)(ti)取(qu)溶劑和(he)(he)(he)離(li)子(zi)交換是(shi)提(ti)(ti)取(qu)和(he)(he)(he)回收(shou)蘭系(xi)元(yuan)(yuan)(yuan)素*重要的(de)(de)(de)方(fang)法。但*近(jin)活性(xing)炭吸附解吸能很好地分(fen)離(li)元(yuan)(yuan)(yuan)素。

　　本解釋使(shi)用磷(lin)酸活(huo)化(hua)活(huo)性炭(tan)從含有(you)(you)氧化(hua)物的合成溶(rong)液中吸(xi)(xi)附(fu)。SEM和(he)FTIR該(gai)技術用于(yu)檢測活(huo)性炭(tan)的結構和(he)形態(tai)特(te)征。*高吸(xi)(xi)附(fu)條件的*佳(jia)條件包括接(jie)觸時間= 500分鐘，pH = 4，溫度(du)= 35℃，鈰濃度(du)= 300ppm，吸(xi)(xi)附(fu)劑用量(liang)= 0.02克。*大(da)吸(xi)(xi)附(fu)量(liang)為(wei)4.13mg / g決(jue)定(ding)。研究了吸(xi)(xi)附(fu)動(dong)(dong)力學(xue)和(he)平(ping)衡行為(wei)。表明(ming)吸(xi)(xi)附(fu)過程遵循偽(wei)一級動(dong)(dong)力學(xue)模型和(he)朗繆(mou)爾(er)等溫線模型。結果(guo)表明(ming)，磷(lin)酸活(huo)化(hua)活(huo)性炭(tan)是一種相對有(you)(you)效的水溶(rong)液吸(xi)(xi)附(fu)劑。

　　活性(xing)(xing)炭(tan)作(zuo)為吸(xi)(xi)(xi)附劑，吸(xi)(xi)(xi)附能力高，價格(ge)低，在液(ye)相或氣(qi)相吸(xi)(xi)(xi)附過程中應用廣泛。生(sheng)產(chan)活性(xing)(xing)炭(tan)可采用兩(liang)種(zhong)物理化學(xue)活化方法(fa)。活化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是在活性(xing)(xing)炭(tan)原料中產(chan)生(sheng)高自由碳(tan)和多孔結構。在本(ben)研究中，原料被用作(zuo)化學(xue)活化法(fa)，被認為是生(sheng)產(chan)活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)單階段方法(fa)。因此，將原料與活化劑的(de)(de)(de)(de)濃(nong)縮溶液(ye)混(hun)合，然后在惰性(xing)(xing)氣(qi)氛中加熱干燥(zao)的(de)(de)(de)(de)混(hun)合物。

　　在(zai)分批系統(tong)中(zhong)(zhong)進行活(huo)性炭(tan)吸附試驗(yan)pH，平衡(heng)時間，測量(liang)溫度(du)、活(huo)性炭(tan)劑量(liang)、稀土元素(su)吸附能力(li)、動力(li)學和(he)(he)等(deng)溫線模型。在(zai)反應時間的研(yan)究中(zhong)(zhong)，容(rong)器的內容(rong)是200rpm在(zai)溫度(du)控制(zhi)振蕩(dang)器的混合速度(du)下(xia)，有一定量(liang)的活(huo)性炭(tan)和(he)(he)30ml濃度(du)。等(deng)離子體(ti)的感應耦合(ICP)裝置用(yong)于(yu)測量(liang)溶液中(zhong)(zhong)的剩余元素(su)，并確定了鈰在(zai)每個實驗(yan)中(zhong)(zhong)的吸附。吸附量(liang)通過計算初始(shi)濃度(du)和(he)(he)*終(zhong)濃度(du)之間的差(cha)異來(lai)確定。

　　混合活(huo)性炭溶液pH值的影響

　　混合(he)活(huo)性炭溶液(ye)pH它是控(kong)制生物吸(xi)(xi)附過(guo)程的(de)重(zhong)要因素，影(ying)(ying)(ying)響溶液(ye)中(zhong)金屬(shu)在水(shui)解反應(ying)過(guo)程中(zhong)的(de)特(te)性，復(fu)合(he)還原金屬(shu)回收。pH該(gai)(gai)值會影(ying)(ying)(ying)響分(fen)析(xi)狀態和(he)(he)(he)組合(he)位置。此外，該(gai)(gai)因子可以通(tong)過(guo)有機和(he)(he)(he)無機配體的(de)水(shui)解和(he)(he)(he)復(fu)合(he)來影(ying)(ying)(ying)響所需的(de)金屬(shu)溶液(ye)。在本研(yan)究中(zhong)，水(shui)溶液(ye)pH值在1和(he)(he)(he)7之間(jian)。如圖所示(shi)，活(huo)性炭吸(xi)(xi)附的(de)*高(gao)吸(xi)(xi)附量為pH = 4確定。

　　影響活性炭用量

　　吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)濃度對(dui)吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量有很大的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，因為增(zeng)加生物吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)濃度通常會降低(di)吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，這可(ke)能是由于(yu)幾個因素的(de)(de)(de)(de)復雜性能。在高(gao)濃度活(huo)性炭(tan)中，沒有足夠的(de)(de)(de)(de)活(huo)性炭(tan)完全覆蓋溶液，吸(xi)附(fu)能力(li)通常性炭(tan)負荷低(di)。由于(yu)高(gao)濃度的(de)(de)(de)(de)生物吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)結合位置(zhi)之間的(de)(de)(de)(de)干(gan)擾將降低(di)負載能力(li)。圖顯(xian)示(shi)了活(huo)性炭(tan)用(yong)量對(dui)苯吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。

　　影響金屬(shu)初始濃度

　　研究了金(jin)屬濃(nong)度為50-3000的(de)(de)(de)生物吸(xi)附mg / L范圍內的(de)(de)(de)函數。隨著金(jin)屬離(li)子(zi)初(chu)始濃(nong)度的(de)(de)(de)增加，吸(xi)附在活性炭(tan)上的(de)(de)(de)數量增加。對(dui)于離(li)子(zi)濃(nong)度增加時，金(jin)屬離(li)子(zi)的(de)(de)(de)平衡(heng)負荷顯(xian)著增加，在高濃(nong)度下經常飽(bao)和(he)。

　　研究結果表(biao)明(ming)，磷酸活(huo)性(xing)炭是一(yi)種相對(dui)有效(xiao)的吸附劑，從(cong)水溶液中吸程遵(zun)循偽一(yi)級動力學模型和(he)朗繆爾等溫(wen)線模型。活(huo)性(xing)炭*大吸附量(liang)為4.13mg / g和(he)pH = 4決定。隨著溫(wen)度的升高，活(huo)性(xing)炭量(liang)超過(guo)35。℃增加(jia)。此外，活(huo)性(xing)炭劑量(liang)直接關(guan)系到(dao)初始(shi)濃度和(he)接觸時間的增加(jia)。