氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧(yang)化鐵浸漬活性(xing)炭(tan)作為從廢水(shui)中(zhong)去除硒(xi)(xi)的(de)吸附(fu)劑(ji)(Se)離子(zi)的(de)效果(guo)。在(zai)(zai)(zai)*近(jin)的(de)廣泛總結中(zhong)，報(bao)道了不同類型(xing)的(de)有機和(he)無機硒(xi)(xi)物(wu)種。Se無機形(xing)式(shi)通常(chang)存(cun)在(zai)(zai)(zai)于許(xu)多報(bao)告形(xing)式(shi)的(de)表(biao)(biao)面和(he)地(di)(di)下水(shui)中(zhong)，如Se-2，SeO3-2(亞(ya)硒(xi)(xi)酸(suan)鹽(yan))，SeO 4-2(硒(xi)(xi)酸(suan)鹽(yan))和(he)Se它是物(wu)種不溶形(xing)式(shi)。在(zai)(zai)(zai)廢物(wu)或地(di)(di)表(biao)(biao)水(shui)高濃度水(shui)平發現硒(xi)(xi)會造成嚴重的(de)環(huan)境問題。地(di)(di)表(biao)(biao)水(shui)中(zhong)Se*大(da)含量設定為5.0μ。所以，因為對Se對地(di)(di)表(biao)(biao)水(shui)濃度的(de)處(chu)理和(he)控制(zhi)越(yue)來越(yue)嚴格。Se通常(chang)發現在(zai)(zai)(zai)地(di)(di)殼(ke)、巖(yan)石和(he)沉積(ji)土*近(jin)的(de)報(bao)告指出，除了涉及工業(ye)和(he)采礦活動(dong)的(de)農業(ye)排水(shui)徑(jing)流外，大(da)氣和(he)水(shui)生環(huan)境中(zhong)顯(xian)著的(de)硒(xi)(xi)排放量。

　　為(wei)了(le)(le)(le)滿足Se除(chu)了(le)(le)(le)處理工業、采礦廢水和(he)農業排(pai)水外，飲用(yong)水標準還(huan)(huan)在不(bu)同程度的(de)復雜(za)性(xing)(xing)和(he)進步的(de)開放文獻中(zhong)報告(gao)了(le)(le)(le)不(bu)同數量(liang)的(de)處理過程。吸(xi)附已(yi)被(bei)報道為(wei)有效降(jiang)低(di)成本Se去(qu)(qu)除(chu)技術。金(jin)屬(shu)氧(yang)化物增強材(cai)料，包括(kuo)低(di)成本替代材(cai)料、活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)等，已(yi)被(bei)測試(shi)。因(yin)此，本研(yan)究專注(zhu)于(yu)有效去(qu)(qu)除(chu)水溶液Se基于(yu)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)新材(cai)料。近年來(lai)，活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)因(yin)其獨特的(de)性(xing)(xing)能(neng)在水處理中(zhong)得到(dao)了(le)(le)(le)廣泛的(de)應用(yong)。還(huan)(huan)報告(gao)了(le)(le)(le)重金(jin)屬(shu)離子(zi)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附和(he)有機化合物。在這項(xiang)工作(zuo)中(zhong)，用(yong)氧(yang)化鐵浸漬的(de)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)從水中(zhong)吸(xi)收硒(xi)離子(zi)。研(yan)究了(le)(le)(le)去(qu)(qu)除(chu)硒(xi)的(de)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)負(fu)荷，pH值(zhi)，CNT量(liang)、接觸時間和(he)初始濃度的(de)影(ying)響。掃描(miao)電(dian)子(zi)顯微鏡(jing)，高透射電(dian)子(zi)顯微鏡(jing)，熱重分(fen)析(xi)，X能(neng)量(liang)色(se)散(san)X射線光(guang)譜氮吸(xi)附技術及(ji)射線衍(yan)射儀(yi)ζ電(dian)位。

　　活性炭浸漬

　　氧化(hua)鐵(tie)納米顆粒浸漬在活(huo)(huo)性炭(tan)表面(mian)。361氧化(hua)鐵(tie)負荷(he)為5%mg硝酸(suan)鐵(tie)(III)九水合(he)(he)物和(he)1g乙醇溶(rong)液(ye)中(zhong)分(fen)別溶(rong)解活(huo)(huo)性炭(tan)，超聲(sheng)處理(li)30分(fen)鐘(zhong)，確(que)保(bao)混(hun)合(he)(he)均勻。在進一步(bu)混(hun)合(he)(he)兩(liang)種(zhong)溶(rong)液(ye)和(he)進一步(bu)超聲(sheng)處理(li)后，溶(rong)液(ye)在80℃保(bao)持爐內過夜，蒸發(fa)乙醇。*后，在350對(dui)流烘(hong)箱中(zhong)放(fang)置產品℃煅燒(shao)3小(xiao)時，確(que)保(bao)氧化(hua)鐵(tie)顆粒有效附著在活(huo)(huo)性炭(tan)表面(mian)。冷卻后，合(he)(he)成5%氧化(hua)鐵(tie)NP活(huo)(huo)性炭(tan)復(fu)合(he)(he)材(cai)料。722mg和(he)1.44g硝酸(suan)鐵(tie)(III)九水合(he)(he)物與1g活(huo)(huo)性炭(tan)管混(hun)合(he)(he)。在別處找(zhao)到準備(bei)好的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特(te)定量的(de)SeO 2溶(rong)(rong)解在去離(li)子水(shui)中以制備(bei)原(yuan)液。的(de)SeO 2溶(rong)(rong)解在水(shui)中形(xing)成亞硒酸(suan)(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整(zheng)儲備(bei)溶(rong)(rong)液pH，并通過添加(jia)緩沖溶(rong)(rong)液進行維護。

　　高(gao)分(fen)(fen)辨率透射電子顯微(wei)鏡用于表(biao)(biao)示與氧化鐵納(na)米(mi)(mi)粒子和原(yuan)始活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)混合的(de)(de)尺寸、結構(gou)和純度。所呈現的(de)(de)原(yuan)始活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)圖(tu)像1清楚地(di)表(biao)(biao)明，直徑為(wei)10至(zhi)10至(zhi)30 高(gao)度有序的(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)在(zai)30納(na)米(mi)(mi)和長度范(fan)圍內的(de)(de)結晶(jing)結構(gou) μ米(mi)(mi)。另外，可以(yi)注意到石墨(mo)片(pian)的(de)(de)透明條紋是0.35nm分(fen)(fen)離良好，向管軸傾斜(xie)約2°傾斜(xie)角度。與鐵活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)混合TEM圖(tu)像2 ? 圖(tu)13納(na)米(mi)(mi)顆粒(b)-1(d)氧化鐵納(na)米(mi)(mi)顆粒存在(zai)于活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面。白(bai)色氧化鐵納(na)米(mi)(mi)顆粒以(yi)球形(xing)(xing)和不規則形(xing)(xing)狀顯示TEM圖(tu)像中。估計Fe2O3納(na)米(mi)(mi)顆粒的(de)(de)大小約為(wei)1-5nm，它分(fen)(fen)布均勻，在(zai)某些位置稍微(wei)聚集，導致納(na)米(mi)(mi)顆粒尺寸增加。

　　活性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)氧(yang)化(hua)(hua)鐵載(zai)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)百分(fen)比影響(xiang)硒(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除率(lv)。例(li)(li)如(ru)，在(zai)20%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)載(zai)率(lv)下(xia)(xia)率(lv)下(xia)(xia)觀察，pH在(zai)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，分(fen)別(bie)實現了(le)(le)(le)近100%Se分(fen)別(bie)為10%和(he)5%氧(yang)化(hua)(hua)鐵的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)載(zai)率(lv)為93%和(he)65%。許(xu)多因(yin)(yin)素(su)可(ke)(ke)能是由于這種明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)。例(li)(li)如(ru)，在(zai)活性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)附(fu)(fu)(fu)(fu)著氧(yang)化(hua)(hua)鐵顆粒可(ke)(ke)以為硒(xi)離(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互(hu)作用提供(gong)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)點。此(ci)(ci)(ci)外，眾所周知，水溶液(ye)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)物納米顆粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)被羥基(ji)覆蓋。因(yin)(yin)此(ci)(ci)(ci)，陰離(li)子(zi)通過(guo)陽性(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑表(biao)(biao)面(mian)(mian)電(dian)荷吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(負(fu)號小于陰離(li)子(zi))。一般，改進pH因(yin)(yin)此(ci)(ci)(ci)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)容量(liang)(liang)降(jiang)低了(le)(le)(le)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)荷。結(jie)果(guo)，當pH增加時，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑表(biao)(biao)面(mian)(mian)帶負(fu)電(dian)荷，導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑顆粒與硒(xi)陰離(li)子(zi)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)斥(chi)(chi)。這種排(pai)斥(chi)(chi)導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)終止和(he)高度pH吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)在(zai)活性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硒(xi)陰離(li)子(zi)釋放到水中(解(jie)吸(xi)(xi)(xi)過(guo)程)。基(ji)于報告(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)在(zai)后來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗中選擇了(le)(le)(le)用20%(重量(liang)(liang))氧(yang)化(hua)(hua)鐵浸漬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭(tan)，研究(jiu)了(le)(le)(le)初始Se其他變量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，如(ru)濃度、活性(xing)炭(tan)劑量(liang)(liang)、接觸時間、動力學(xue)和(he)等溫線(xian)模型。

　　研究表明(ming)，用20重量(liang)%的(de)氧化(hua)鐵(tie)浸(jin)漬的(de)活性(xing)(xing)炭(tan)在6小時內(nei)顯示(shi)出100%的(de)硒離子去(qu)除，初始(shi)濃度(du)(du)為(wei)1ppm，吸附(fu)劑(ji)量(liang)為(wei)25mg，攪拌速度(du)(du)為(wei)150rpm。非常(chang)(chang)適合吸附(fu)數(shu)據Freundlich模型(xing)，Langmuir等溫線模型(xing)預測的(de)氧化(hua)鐵(tie)浸(jin)漬活性(xing)(xing)炭(tan)吸附(fu)能(neng)力(li)*大，為(wei)111 mg / g。日期與偽二階(jie)動力(li)學模型(xing)相關性(xing)(xing)好，常(chang)(chang)數(shu)為(wei)0.016 g / mg·h。氧化(hua)鐵(tie)浸(jin)漬活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)*高(gao)吸附(fu)能(neng)力(li)表明(ming)，它能(neng)有效(xiao)地從水中去(qu)除硒離子。