活性炭從水中去除苯胺(an)

　　活性炭從水(shui)中去(qu)除(chu)(chu)苯胺(an)(an)(an)。根據本研(yan)究，我們使用活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)和(he)氧(yang)化鐵磁性(xing)納米(mi)粒(li)子(zi)作為去(qu)除(chu)(chu)苯胺(an)(an)(an)的(de)(de)(de)(de)吸附劑(ji)。通過幾種方法來測試(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)特性(xing)。同時，研(yan)究了不同的(de)(de)(de)(de)參數，如(ru)pH，接觸時間(jian)、活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)劑(ji)量(liang)、苯胺(an)(an)(an)初始濃(nong)度(du)和(he)溶液溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，*終得出(chu)結論(lun)，我們合成的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)氧(yang)化鐵磁納米(mi)離子(zi)可(ke)以(yi)很(hen)好地吸附水(shui)中的(de)(de)(de)(de)苯胺(an)(an)(an)，也(ye)具有快速分(fen)離溶液的(de)(de)(de)(de)優點，可(ke)用作吸附劑(ji)，有效去(qu)除(chu)(chu)水(shui)和(he)廢水(shui)中的(de)(de)(de)(de)苯胺(an)(an)(an)等污染(ran)物(wu)。

　　隨著工(gong)業(ye)(ye)的(de)(de)快速增長，特別(bie)是(shi)有機化合(he)物(wu)對(dui)水(shui)(shui)資(zi)源和(he)(he)環境(jing)的(de)(de)影響(xiang)，環境(jing)污(wu)(wu)染更加嚴重。苯(ben)胺有芳環和(he)(he)NH 2鍵(jian)芳環的(de)(de)簡單物(wu)質(zhi)。它(ta)是(shi)石(shi)化和(he)(he)農業(ye)(ye)化學品中(zhong)的(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)原料，苯(ben)胺是(shi)造(zao)(zao)紙(zhi)、紡織、橡膠、塑料、染料等生(sheng)(sheng)(sheng)產行(xing)業(ye)(ye)的(de)(de)副(fu)產品。只需(xu)將3.苯(ben)胺溶解(jie)(jie)在水(shui)(shui)中(zhong)，會(hui)造(zao)(zao)成(cheng)水(shui)(shui)污(wu)(wu)染，即使(shi)(shi)濃(nong)度(du)低，也會(hui)對(dui)水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)和(he)(he)人(ren)體造(zao)(zao)成(cheng)危害，難以降(jiang)解(jie)(jie)。要使(shi)(shi)苯(ben)胺使(shi)(shi)用先進、快速、有效的(de)(de)技術來使(shi)(shi)苯(ben)胺從水(shui)(shui)中(zhong)完全排出(chu)。去(qu)除(chu)(chu)苯(ben)胺*常(chang)見的(de)(de)方法有臭氧氧化、活(huo)性(xing)炭吸附等。在生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)(jie)和(he)(he)電解(jie)(jie)等分解(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)，高(gao)成(cheng)本是(shi)限制(zhi)因素(su)。由于活(huo)性(xing)炭能以吸附和(he)(he)回(hui)收，穩定(ding)的(de)(de)碳(tan)元素(su)不會(hui)與污(wu)(wu)染物(wu)結合(he)形成(cheng)其(qi)他(ta)危險(xian)物(wu)質(zhi)，因此選擇活(huo)性(xing)炭而不是(shi)其(qi)他(ta)技術去(qu)除(chu)(chu)污(wu)(wu)染物(wu)。

　　由(you)于(yu)其結(jie)構和高表(biao)面積，活(huo)性炭(tan)是有(you)效去(qu)除水(shui)中(zhong)(zhong)有(you)機污(wu)染物（特別是硬(ying)生物可(ke)(ke)降解污(wu)染物）的(de)合適(shi)選擇。但由(you)于(yu)過(guo)濾、分散、渾濁、成本降低(di)等問題，活(huo)性炭(tan)在(zai)大型工程中(zhong)(zhong)的(de)使用將(jiang)受到限制。因此，為(wei)了更經濟地(di)使用活(huo)性炭(tan)，必(bi)須解決活(huo)性炭(tan)吸附(fu)飽(bao)和后的(de)分離問題。根(gen)據研究人員的(de)說法，磁分離方法可(ke)(ke)以通過(guo)低(di)成本、簡單、快速、高效的(de)分離來(lai)解決分離問題。

　　制備活性炭氧(yang)化鐵磁納米粒

　　活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)氧化鐵(tie)磁(ci)性(xing)納米顆(ke)粒采用(yong)(yong)(yong)化學共(gong)沉(chen)淀法制(zhi)備。氧化鐵(tie)納米顆(ke)粒采用(yong)(yong)(yong)特殊技(ji)術合成，與活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)結合。首先，在(zai)(zai)硝酸鹽中浸泡(pao)一定量的活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)，80℃浸泡(pao)3小時(shi)。然(ran)后在(zai)(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)過(guo)濾和(he)干燥(zao)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。然(ran)后將(jiang)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)浸泡(pao)在(zai)(zai)含有氧化鐵(tie)的水(shui)溶液中80°C在(zai)(zai)下(xia)(xia)超聲(sheng)振動中放置1小時(shi)。然(ran)后過(guo)濾活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)105℃的烘箱中脫(tuo)水(shui)1小時(shi)。將(jiang)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)在(zai)(zai)750℃在(zai)(zai)氮氣下(xia)(xia)加熱3小時(shi)，形成活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)氧化鐵(tie)磁(ci)納米顆(ke)粒。*后，將(jiang)合成的活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)用(yong)(yong)(yong)去離子水(shui)洗滌四(si)次，然(ran)后在(zai)(zai)105℃干燥(zao)并儲存在(zai)(zai)干燥(zao)器中備用(yong)(yong)(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖顯示通過SEM，TEM，X射線衍射和BET合(he)成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)物理和形(xing)態性(xing)(xing)質。各(ge)種pH活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)對(dui)(dui)苯胺(an)吸(xi)附(fu)(fu)效(xiao)(xiao)率的(de)(de)影(ying)響=圖4顯示納米離子在4小時(shi)內的(de)(de)接觸(chu)(chu)時(shi)間(a)中。圖4顯示，隨著pH從2到6，吸(xi)附(fu)(fu)效(xiao)(xiao)率更高pH增加然后減少(shao)。*大(da)苯胺(an)吸(xi)附(fu)(fu)能(neng)力為(wei)38.21mg/g，去(qu)(qu)除(chu)率為(wei)76.4%，pH=6.*低吸(xi)附(fu)(fu)苯胺(an)量(liang)為(wei)34.1mg/g，去(qu)(qu)除(chu)率為(wei)68.3%，pH=2。圖4(b)接觸(chu)(chu)時(shi)間為(wei)pH在*合(he)適(shi)的(de)(de)情況(kuang)下(50-300mg/升)吸(xi)附(fu)(fu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)不同濃度苯胺(an)的(de)(de)影(ying)響。圖5和圖6顯示了不同溫(wen)度對(dui)(dui)苯胺(an)吸(xi)附(fu)(fu)過程的(de)(de)影(ying)響pH活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)劑量(liang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)劑量(liang)和各(ge)種苯胺(an)濃度(50-300 mg/L)。

　　活(huo)性炭氧化鐵光譜(pu)。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活性炭圖像。

　　活(huo)性(xing)炭氮吸(xi)附/解(jie)吸(xi)等溫(wen)線(xian)(a)，活(huo)性(xing)炭顆粒的孔(kong)徑分(fen)布(b)。

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

　　各種苯胺(an)濃(nong)(nong)度對活性炭吸附的影響：pH=6，t=300min，濃(nong)(nong)度 = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和(he)T=20℃。

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

　　活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧(yang)化鐵(tie)磁性(xing)(xing)納米(mi)粒(li)(li)子與(yu)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)和氧(yang)化鐵(tie)納米(mi)粒(li)(li)子相結合(he)，用(yong)于(yu)從水環境(jing)中(zhong)去除苯(ben)(ben)胺(an)。結果(guo)表明，活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)對苯(ben)(ben)胺(an)的(de)吸附效果(guo)接近中(zhong)性(xing)(xing)pH隨著(zhu)接觸時間(jian)和活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)用(yong)量的(de)增加(jia)，值較好，但隨著(zhu)初(chu)始苯(ben)(ben)胺(an)濃(nong)度(du)和溫(wen)度(du)的(de)升高而降低。熱(re)(re)研(yan)究還表明，吸附苯(ben)(ben)胺(an)在活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)上一直是自發(fa)熱(re)(re)和放熱(re)(re)的(de)。本研(yan)究表明，活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧(yang)化鐵(tie)納米(mi)離子具有(you)孔隙(xi)率適(shi)當、表面(mian)積好、吸附能力好等特點，除了易于(yu)分離和提取溶(rong)液外。該活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)可作為去除大多(duo)數污染物(wu)，特別是水環境(jing)中(zhong)有(you)機污染物(wu)的(de)有(you)效高效吸附劑。