活性炭(tan)從水中去除苯胺

　　活性炭從水(shui)中去除(chu)苯(ben)(ben)胺。根(gen)據本研究，我們(men)使(shi)用活(huo)性炭(tan)和氧化鐵磁(ci)性納米(mi)粒子作為(wei)去除(chu)苯(ben)(ben)胺的(de)吸附劑(ji)。通過幾種方法來測試活(huo)性炭(tan)的(de)特性。同時，研究了不同的(de)參數，如pH，接觸時間(jian)、活(huo)性炭(tan)劑(ji)量、苯(ben)(ben)胺初始濃度和溶液溫度的(de)影(ying)響，*終得出結論，我們(men)合(he)成的(de)活(huo)性炭(tan)氧化鐵磁(ci)納米(mi)離子可以(yi)很(hen)好地吸附水(shui)中的(de)苯(ben)(ben)胺，也具有(you)(you)快速分離溶液的(de)優(you)點(dian)，可用作吸附劑(ji)，有(you)(you)效去除(chu)水(shui)和廢水(shui)中的(de)苯(ben)(ben)胺等(deng)污(wu)染物。

　　隨(sui)著工業(ye)的(de)(de)快速增(zeng)長，特別(bie)是(shi)有(you)(you)(you)機化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)對水(shui)資源和環(huan)境的(de)(de)影響，環(huan)境污(wu)染(ran)更加嚴重。苯(ben)胺(an)(an)(an)(an)有(you)(you)(you)芳(fang)環(huan)和NH 2鍵(jian)芳(fang)環(huan)的(de)(de)簡單(dan)物(wu)(wu)質(zhi)。它是(shi)石化(hua)(hua)和農業(ye)化(hua)(hua)學(xue)品中(zhong)的(de)(de)工業(ye)原料，苯(ben)胺(an)(an)(an)(an)是(shi)造紙、紡織、橡膠、塑料、染(ran)料等(deng)(deng)生產行業(ye)的(de)(de)副產品。只(zhi)需將3.苯(ben)胺(an)(an)(an)(an)溶解(jie)(jie)在水(shui)中(zhong)，會(hui)造成(cheng)水(shui)污(wu)染(ran)，即(ji)使(shi)濃度低(di)，也會(hui)對水(shui)生生物(wu)(wu)和人體造成(cheng)危(wei)害，難以降解(jie)(jie)。要使(shi)苯(ben)胺(an)(an)(an)(an)使(shi)用先進(jin)、快速、有(you)(you)(you)效的(de)(de)技術來使(shi)苯(ben)胺(an)(an)(an)(an)從水(shui)中(zhong)完全排出。去除苯(ben)胺(an)(an)(an)(an)*常見(jian)的(de)(de)方法有(you)(you)(you)臭氧(yang)氧(yang)化(hua)(hua)、活(huo)性炭(tan)吸(xi)附等(deng)(deng)。在生物(wu)(wu)降解(jie)(jie)和電解(jie)(jie)等(deng)(deng)分解(jie)(jie)過程(cheng)中(zhong)，高成(cheng)本是(shi)限制因素(su)。由于活(huo)性炭(tan)能以吸(xi)附和回收，穩定的(de)(de)碳元素(su)不會(hui)與污(wu)染(ran)物(wu)(wu)結(jie)合(he)形成(cheng)其(qi)他危(wei)險物(wu)(wu)質(zhi)，因此選擇(ze)活(huo)性炭(tan)而不是(shi)其(qi)他技術去除污(wu)染(ran)物(wu)(wu)。

　　由于其結構和(he)高表面積，活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭是有效去除水(shui)中有機(ji)污染(ran)物（特別是硬生物可(ke)降(jiang)解(jie)污染(ran)物）的(de)合(he)適選擇。但由于過濾、分(fen)(fen)(fen)散、渾濁、成(cheng)本降(jiang)低等問(wen)題，活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭在大(da)型工程中的(de)使用將受(shou)到(dao)限制(zhi)。因(yin)此，為(wei)了更經濟地使用活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭，必須解(jie)決活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭吸附飽和(he)后的(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)問(wen)題。根據研(yan)究(jiu)人員的(de)說法，磁(ci)分(fen)(fen)(fen)離(li)方法可(ke)以通(tong)過低成(cheng)本、簡單(dan)、快(kuai)速、高效的(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)來解(jie)決分(fen)(fen)(fen)離(li)問(wen)題。

　　制備活性炭氧化(hua)鐵磁納(na)米粒

　　活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)氧化(hua)(hua)鐵磁性納(na)米顆(ke)粒采用化(hua)(hua)學(xue)共(gong)沉(chen)淀法制(zhi)備(bei)。氧化(hua)(hua)鐵納(na)米顆(ke)粒采用特殊技術(shu)合(he)成(cheng)，與(yu)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)結(jie)合(he)。首(shou)先，在(zai)硝(xiao)酸鹽中(zhong)(zhong)(zhong)浸泡(pao)一定量的(de)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)，80℃浸泡(pao)3小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)。然(ran)(ran)后(hou)在(zai)室溫(wen)下過濾和干燥(zao)(zao)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)。然(ran)(ran)后(hou)將活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)浸泡(pao)在(zai)含有氧化(hua)(hua)鐵的(de)水(shui)溶(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)80°C在(zai)下超聲振動(dong)中(zhong)(zhong)(zhong)放(fang)置1小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)。然(ran)(ran)后(hou)過濾活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)105℃的(de)烘箱中(zhong)(zhong)(zhong)脫(tuo)水(shui)1小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)。將活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)在(zai)750℃在(zai)氮氣(qi)下加熱3小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)，形成(cheng)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)氧化(hua)(hua)鐵磁納(na)米顆(ke)粒。*后(hou)，將合(he)成(cheng)的(de)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)用去離子水(shui)洗(xi)滌四次，然(ran)(ran)后(hou)在(zai)105℃干燥(zao)(zao)并儲(chu)存在(zai)干燥(zao)(zao)器(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)備(bei)用。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)(tu)顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)通過(guo)SEM，TEM，X射線(xian)衍射和(he)BET合成活(huo)(huo)(huo)性炭的(de)(de)物(wu)理和(he)形態性質(zhi)。各(ge)種(zhong)pH活(huo)(huo)(huo)性炭對苯(ben)胺(an)(an)吸(xi)附(fu)(fu)效率(lv)的(de)(de)影響(xiang)=圖(tu)(tu)4顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)納米(mi)離子在4小(xiao)時內(nei)的(de)(de)接觸時間(a)中。圖(tu)(tu)4顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)，隨著pH從2到(dao)6，吸(xi)附(fu)(fu)效率(lv)更高pH增加然后(hou)減少。*大苯(ben)胺(an)(an)吸(xi)附(fu)(fu)能力為38.21mg/g，去除率(lv)為76.4%，pH=6.*低吸(xi)附(fu)(fu)苯(ben)胺(an)(an)量為34.1mg/g，去除率(lv)為68.3%，pH=2。圖(tu)(tu)4(b)接觸時間為pH在*合適的(de)(de)情況下(50-300mg/升)吸(xi)附(fu)(fu)活(huo)(huo)(huo)性炭不(bu)同濃(nong)度(du)苯(ben)胺(an)(an)的(de)(de)影響(xiang)。圖(tu)(tu)5和(he)圖(tu)(tu)6顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)了不(bu)同溫度(du)對苯(ben)胺(an)(an)吸(xi)附(fu)(fu)過(guo)程的(de)(de)影響(xiang)pH活(huo)(huo)(huo)性炭劑量活(huo)(huo)(huo)性炭劑量和(he)各(ge)種(zhong)苯(ben)胺(an)(an)濃(nong)度(du)(50-300 mg/L)。

　　活(huo)性(xing)炭氧(yang)化鐵光(guang)譜。

　　SEM(a和(he)b)和(he)TEM(c)，活性炭(tan)圖(tu)像。

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

　　pH值(zhi)(a)在濃度=50 mg/L和接觸(chu)時間(b)對濃度=50-300 mg/L苯胺吸(xi)附在活性炭(tan)上，W=1 g/L T=20℃。

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

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

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵磁性(xing)(xing)納米(mi)粒子與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)(he)(he)氧化鐵納米(mi)粒子相結(jie)合，用于從水(shui)環境中(zhong)去(qu)除(chu)苯胺。結(jie)果(guo)表(biao)(biao)(biao)明，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)對苯胺的(de)(de)吸(xi)附效果(guo)接近中(zhong)性(xing)(xing)pH隨(sui)著(zhu)接觸(chu)時間和(he)(he)(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)用量的(de)(de)增(zeng)加，值較(jiao)好，但隨(sui)著(zhu)初始苯胺濃度(du)和(he)(he)(he)溫度(du)的(de)(de)升高(gao)而(er)降(jiang)低(di)。熱(re)研(yan)究還表(biao)(biao)(biao)明，吸(xi)附苯胺在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)上一直是自發熱(re)和(he)(he)(he)放熱(re)的(de)(de)。本(ben)研(yan)究表(biao)(biao)(biao)明，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵納米(mi)離子具有孔(kong)隙率(lv)適當、表(biao)(biao)(biao)面積好、吸(xi)附能力(li)好等特點，除(chu)了易于分離和(he)(he)(he)提取溶液外。該活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)可(ke)作為去(qu)除(chu)大(da)多數污(wu)染物，特別(bie)是水(shui)環境中(zhong)有機污(wu)染物的(de)(de)有效高(gao)效吸(xi)附劑。