亞甲基藍活性炭吸附

　　氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)是在(zai)氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)浸漬活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)后合成的(de)。通過(guo)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)pH、ZPC和(he)FTIR光譜表征。亞(ya)甲(jia)基(ji)藍(lan)通過(guo)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)去(qu)除(chu)。在(zai)7-10的(de)pH氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)去(qu)除(chu)率高(gao)達95%(高(gao)于活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan))。雖然(ran)反應(ying)動(dong)力學是偽二次的(de)，但整體(ti)速率由膜擴(kuo)散(san)、孔擴(kuo)散(san)和(he)顆粒擴(kuo)散(san)等多(duo)(duo)個過(guo)程控制。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)分別為21.79和(he)14.82 kJ / mol)亞(ya)甲(jia)基(ji)藍(lan)攝入的(de)活(huo)(huo)化(hua)(hua)能值顯示了物理吸附過(guo)程。氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)在(zai)再生研究中不(bu)斷出現≥去(qu)除(chu)亞(ya)甲(jia)基(ji)藍(lan)90%，甚至多(duo)(duo)達10次重復(fu)循環。

　　生(sheng)物(wu)體提供新(xin)鮮空氣和(he)(he)(he)(he)清潔水(shui)(shui)(shui)非常重要(yao)。因(yin)此，保(bao)持淡(dan)水(shui)(shui)(shui)資源的(de)(de)質(zhi)量(liang)仍(reng)然是(shi)一個(ge)挑戰。當然，工(gong)業(ye)場所釋放的(de)(de)污泥和(he)(he)(he)(he)殘留物(wu)通常含有有害(hai)污染(ran)物(wu)，會(hui)惡化(hua)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)。金屬(shu)、染(ran)料(liao)、農藥等有害(hai)物(wu)質(zhi)以及許多抗生(sheng)素作為(wei)工(gong)業(ye)作業(ye)和(he)(he)(he)(he)農業(ye)徑流排放對環(huan)境(jing)構成嚴重威脅。合成染(ran)料(liao)賦予(yu)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)顏(yan)色，*終會(hui)擾亂水(shui)(shui)(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)的(de)(de)生(sheng)長(chang)活(huo)性(xing)，并負責增加(jia)化(hua)學(xue)需氧量(liang)。此外，水(shui)(shui)(shui)生(sheng)植(zhi)物(wu)生(sheng)長(chang)必須通過吸收陽光(guang)來抑制光(guang)合作用(yong)。這些污染(ran)物(wu)也威脅到(dao)食(shi)物(wu)循環(huan)和(he)(he)(he)(he)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)，因(yin)為(wei)它們會(hui)導致突變和(he)(he)(he)(he)致癌。嘔吐、黃疸、加(jia)速心(xin)率、休克和(he)(he)(he)(he)組織壞死(si)是(shi)與染(ran)料(liao)有關的(de)(de)健康風險。因(yin)此，在進(jin)入水(shui)(shui)(shui)系統(tong)之前，對含有染(ran)料(liao)的(de)(de)工(gong)業(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)進(jin)行處理至關重要(yao)。混凝(ning)、氧化(hua)、吸附、納米(mi)過濾和(he)(he)(he)(he)絮凝(ning)、離子交換和(he)(he)(he)(he)膜處理等大量(liang)物(wu)理化(hua)學(xue)方(fang)法已用(yong)于從(cong)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)和(he)(he)(he)(he)工(gong)業(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)去(qu)除合成染(ran)料(liao)。

　　然而(er)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)已廣泛(fan)應(ying)用(yong)(yong)于(yu)水(shui)介質的(de)凈(jing)化、氣體/固相分離(li)、催化和(he)電(dian)化學過程中的(de)吸附劑。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)表面特性(xing)(xing)，即膨脹的(de)孔隙率和(he)高表面積(ji)，易于(yu)分離(li)，運行成(cheng)本低，吸收親和(he)力(li)顯著，使活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)成(cheng)為各(ge)種應(ying)用(yong)(yong)的(de)通用(yong)(yong)和(he)首(shou)選材料。為了進一步提高效(xiao)率，研究了活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)修改和(he)可(ke)重用(yong)(yong)性(xing)(xing)。

　　本(ben)文簡要(yao)(yao)介紹了(le)活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)表(biao)面改(gai)性，以改(gai)善其對亞甲(jia)基藍的(de)(de)(de)吸附親和(he)(he)力和(he)(he)廢吸附劑(ji)的(de)(de)(de)再生。為了(le)在活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)上產(chan)(chan)生更多的(de)(de)(de)活(huo)性位點，用氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)修飾(shi)表(biao)面，然后(hou)用鐵前體浸漬，產(chan)(chan)生鐵浸漬活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)。充分表(biao)征活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)和(he)(he)氧(yang)(yang)化(hua)鐵活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)，研究了(le)水系統的(de)(de)(de)亞甲(jia)基藍攝入。對于(yu)實(shi)際應用，廢吸附劑(ji)的(de)(de)(de)可重用性是主要(yao)(yao)的(de)(de)(de)經濟效益，一是降(jiang)低運(yun)行成本(ben)，二是解決廢吸附劑(ji)的(de)(de)(de)處理問題，是昂貴(gui)的(de)(de)(de)選擇和(he)(he)資源浪費。

　　由于表(biao)面(mian)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)和(he)鐵(tie)(tie)浸漬(zi)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)電荷密(mi)度(du)(pH ZPC)從7.4降低到(dao)4.3.這有(you)(you)助于增(zeng)加氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)酸性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，對陽離子染料(亞甲基藍)在水系統(tong)中具有(you)(you)更高(gao)效的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)水平。與其對應物活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)pH(2-10)環境溫(wen)度(du)(298K))在有(you)(you)利(li)條件下，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)亞甲基藍去(qu)除(chu)率一直很(hen)高(gao)，需要較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)劑量(0.2g顯示高(gao)達(da)98%)。動(dong)力學建模表(biao)明，偽二(er)階模型很(hen)好地解釋了反應機制(zhi)，但整(zheng)體吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)程由膜擴散(san)、孔(kong)擴散(san)和(he)顆(ke)粒(li)擴散(san)控制(zhi)。目前(qian)工作的(de)(de)(de)(de)可行性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)有(you)(you)效性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)與廢吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑的(de)(de)(de)(de)可重用性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)研究有(you)(you)關。通過(guo)觀察活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)/解吸(xi)(xi)(xi)(xi)，我們(men)可以得出結論(lun)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)比連續流動(dong)系統(tong)中使用的(de)(de)(de)(de)未改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)更合適。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)在10次循環后重復(fu)使用，脫除(chu)率高(gao)達(da)90%，反映其高(gao)再生能力。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)是從廢水中去(qu)除(chu)陽離子污染物的(de)(de)(de)(de)優質吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑材料。