活性炭從水中去除(chu)苯胺

　　活性炭從水中(zhong)(zhong)去(qu)(qu)除(chu)苯(ben)胺(an)。根據本研究，我(wo)(wo)們(men)使用活(huo)(huo)性(xing)炭和(he)氧化鐵(tie)磁性(xing)納(na)米粒子作(zuo)為去(qu)(qu)除(chu)苯(ben)胺(an)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)。通過幾種方法來測試活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)特性(xing)。同(tong)(tong)時，研究了不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)參(can)數，如pH，接(jie)觸(chu)時間、活(huo)(huo)性(xing)炭劑(ji)(ji)量、苯(ben)胺(an)初(chu)始濃度(du)和(he)溶液溫度(du)的(de)(de)(de)影響，*終得出(chu)結論，我(wo)(wo)們(men)合成的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭氧化鐵(tie)磁納(na)米離子可(ke)以很好地吸(xi)附(fu)水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)苯(ben)胺(an)，也具有快速(su)分離溶液的(de)(de)(de)優點，可(ke)用作(zuo)吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)，有效(xiao)去(qu)(qu)除(chu)水和(he)廢水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)苯(ben)胺(an)等污染物。

　　隨著工(gong)(gong)業的(de)快(kuai)速增長，特別(bie)是(shi)有(you)機化(hua)合物(wu)(wu)對水資源和(he)(he)環(huan)(huan)(huan)境(jing)的(de)影(ying)響，環(huan)(huan)(huan)境(jing)污染(ran)(ran)(ran)更加(jia)嚴重。苯(ben)胺(an)有(you)芳環(huan)(huan)(huan)和(he)(he)NH 2鍵芳環(huan)(huan)(huan)的(de)簡單物(wu)(wu)質。它(ta)是(shi)石化(hua)和(he)(he)農業化(hua)學品中(zhong)的(de)工(gong)(gong)業原料，苯(ben)胺(an)是(shi)造紙(zhi)、紡(fang)織、橡(xiang)膠、塑料、染(ran)(ran)(ran)料等生(sheng)產行業的(de)副產品。只需將(jiang)3.苯(ben)胺(an)溶解(jie)(jie)在水中(zhong)，會(hui)造成(cheng)水污染(ran)(ran)(ran)，即使(shi)濃度低，也(ye)會(hui)對水生(sheng)生(sheng)物(wu)(wu)和(he)(he)人體造成(cheng)危(wei)害，難以(yi)降(jiang)解(jie)(jie)。要使(shi)苯(ben)胺(an)使(shi)用先進、快(kuai)速、有(you)效(xiao)的(de)技術來使(shi)苯(ben)胺(an)從水中(zhong)完全(quan)排出。去除(chu)(chu)苯(ben)胺(an)*常見(jian)的(de)方法有(you)臭氧氧化(hua)、活性炭(tan)吸附等。在生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)(jie)和(he)(he)電(dian)解(jie)(jie)等分解(jie)(jie)過程中(zhong)，高(gao)成(cheng)本是(shi)限制(zhi)因素。由于活性炭(tan)能以(yi)吸附和(he)(he)回收，穩定的(de)碳(tan)元素不(bu)會(hui)與污染(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)結合形成(cheng)其(qi)(qi)他(ta)危(wei)險(xian)物(wu)(wu)質，因此(ci)選擇活性炭(tan)而不(bu)是(shi)其(qi)(qi)他(ta)技術去除(chu)(chu)污染(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)。

　　由于其結(jie)構和高表面積(ji)，活(huo)性(xing)(xing)炭是有效(xiao)去除(chu)水中有機污染(ran)(ran)物（特別是硬生物可(ke)降解污染(ran)(ran)物）的(de)(de)合適選擇(ze)。但由于過濾(lv)、分(fen)散、渾濁、成本降低等問題(ti)(ti)，活(huo)性(xing)(xing)炭在大(da)型工程中的(de)(de)使用將受到(dao)限制。因此，為了更經濟地使用活(huo)性(xing)(xing)炭，必須解決(jue)活(huo)性(xing)(xing)炭吸(xi)附飽和后的(de)(de)分(fen)離(li)問題(ti)(ti)。根據研究人員(yuan)的(de)(de)說法，磁分(fen)離(li)方法可(ke)以通過低成本、簡單、快(kuai)速、高效(xiao)的(de)(de)分(fen)離(li)來解決(jue)分(fen)離(li)問題(ti)(ti)。

　　制備活性(xing)炭氧化鐵磁納(na)米粒

　　活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)磁(ci)性(xing)納米顆(ke)粒(li)采用(yong)化(hua)學共沉淀(dian)法制備。氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)納米顆(ke)粒(li)采用(yong)特殊技(ji)術合成，與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)結合。首先，在(zai)硝酸鹽中浸(jin)泡(pao)一定量(liang)的活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)，80℃浸(jin)泡(pao)3小(xiao)(xiao)時。然(ran)(ran)后(hou)在(zai)室溫下過濾(lv)和干燥活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。然(ran)(ran)后(hou)將(jiang)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)浸(jin)泡(pao)在(zai)含有氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)的水(shui)(shui)溶液中80°C在(zai)下超(chao)聲振動中放置1小(xiao)(xiao)時。然(ran)(ran)后(hou)過濾(lv)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)105℃的烘(hong)箱中脫水(shui)(shui)1小(xiao)(xiao)時。將(jiang)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)在(zai)750℃在(zai)氮氣下加熱3小(xiao)(xiao)時，形(xing)成活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)磁(ci)納米顆(ke)粒(li)。*后(hou)，將(jiang)合成的活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)用(yong)去離子水(shui)(shui)洗滌(di)四次，然(ran)(ran)后(hou)在(zai)105℃干燥并儲存在(zai)干燥器中備用(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)顯(xian)示通過(guo)SEM，TEM，X射線衍射和(he)(he)BET合成(cheng)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)物理(li)和(he)(he)形(xing)態(tai)性(xing)質。各(ge)種(zhong)pH活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)對(dui)苯(ben)胺(an)(an)吸(xi)附(fu)(fu)效率(lv)的(de)(de)影(ying)響(xiang)=圖(tu)4顯(xian)示納米離子(zi)在4小時內的(de)(de)接觸(chu)時間(a)中。圖(tu)4顯(xian)示，隨(sui)著pH從2到(dao)6，吸(xi)附(fu)(fu)效率(lv)更(geng)高(gao)pH增加然后減少。*大(da)苯(ben)胺(an)(an)吸(xi)附(fu)(fu)能力為38.21mg/g，去除(chu)率(lv)為76.4%，pH=6.*低吸(xi)附(fu)(fu)苯(ben)胺(an)(an)量(liang)(liang)為34.1mg/g，去除(chu)率(lv)為68.3%，pH=2。圖(tu)4(b)接觸(chu)時間為pH在*合適的(de)(de)情況下(50-300mg/升)吸(xi)附(fu)(fu)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)不(bu)同(tong)濃度苯(ben)胺(an)(an)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。圖(tu)5和(he)(he)圖(tu)6顯(xian)示了不(bu)同(tong)溫度對(dui)苯(ben)胺(an)(an)吸(xi)附(fu)(fu)過(guo)程的(de)(de)影(ying)響(xiang)pH活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)劑(ji)量(liang)(liang)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)劑(ji)量(liang)(liang)和(he)(he)各(ge)種(zhong)苯(ben)胺(an)(an)濃度(50-300 mg/L)。

　　活性(xing)炭氧化鐵光譜。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活(huo)性(xing)炭圖(tu)像。

　　活性炭氮吸附/解吸等溫線(a)，活性炭顆粒的孔(kong)徑分(fen)布(b)。

　　pH值(a)在濃度=50 mg/L和接(jie)觸時間(jian)(b)對濃度=50-300 mg/L苯胺(an)吸(xi)附在活性炭上，W=1 g/L T=20℃。

　　各(ge)種苯胺(an)濃度對活性(xing)炭吸附(fu)的影響：pH=6，t=300min，濃度 = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和T=20℃。

　　各種溫(wen)度對活性炭吸附苯胺的影響：pH=6，t=300 min，濃(nong)度=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)性炭氧化(hua)鐵磁(ci)性納(na)米粒(li)子(zi)與(yu)活(huo)性炭和氧化(hua)鐵納(na)米粒(li)子(zi)相結(jie)合(he)，用(yong)于(yu)從水環境(jing)中(zhong)去除(chu)苯胺(an)。結(jie)果表(biao)(biao)明，活(huo)性炭對苯胺(an)的吸(xi)附效果接近中(zhong)性pH隨著(zhu)接觸時間和活(huo)性炭用(yong)量的增(zeng)加(jia)，值(zhi)較好(hao)，但(dan)隨著(zhu)初(chu)始苯胺(an)濃度和溫度的升高而降低。熱研(yan)究還表(biao)(biao)明，吸(xi)附苯胺(an)在活(huo)性炭上一直是自發熱和放熱的。本研(yan)究表(biao)(biao)明，活(huo)性炭氧化(hua)鐵納(na)米離(li)子(zi)具有(you)孔隙率適(shi)當、表(biao)(biao)面積好(hao)、吸(xi)附能(neng)力好(hao)等特點，除(chu)了易(yi)于(yu)分離(li)和提取溶液外。該活(huo)性炭可作為去除(chu)大多數污染物，特別是水環境(jing)中(zhong)有(you)機污染物的有(you)效高效吸(xi)附劑。