氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸漬活性(xing)炭作為(wei)從廢水(shui)中(zhong)(zhong)去(qu)除硒(xi)(xi)的(de)吸附劑(Se)離(li)子(zi)的(de)效果。在(zai)(zai)*近的(de)廣泛總(zong)結中(zhong)(zhong)，報道了(le)不(bu)同類型的(de)有機和(he)無(wu)機硒(xi)(xi)物種。Se無(wu)機形(xing)式通常存在(zai)(zai)于許多報告(gao)(gao)形(xing)式的(de)表(biao)(biao)(biao)面和(he)地下水(shui)中(zhong)(zhong)，如Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)(xi)酸鹽(yan))，SeO 4-2(硒(xi)(xi)酸鹽(yan))和(he)Se它是物種不(bu)溶(rong)形(xing)式。在(zai)(zai)廢物或地表(biao)(biao)(biao)水(shui)高(gao)濃(nong)度(du)水(shui)平發現(xian)硒(xi)(xi)會造成嚴(yan)重的(de)環境問題。地表(biao)(biao)(biao)水(shui)中(zhong)(zhong)Se*大含量設定為(wei)5.0μ。所以，因為(wei)對Se對地表(biao)(biao)(biao)水(shui)濃(nong)度(du)的(de)處(chu)理和(he)控制越來(lai)越嚴(yan)格。Se通常發現(xian)在(zai)(zai)地殼(ke)、巖石和(he)沉積土*近的(de)報告(gao)(gao)指出，除了(le)涉及工業(ye)(ye)和(he)采礦活動(dong)的(de)農業(ye)(ye)排水(shui)徑流外，大氣和(he)水(shui)生環境中(zhong)(zhong)顯著的(de)硒(xi)(xi)排放(fang)量。

　　為(wei)了(le)滿(man)足Se除(chu)了(le)處(chu)理(li)工(gong)業、采礦(kuang)廢水(shui)和(he)(he)農(nong)業排水(shui)外，飲用(yong)水(shui)標(biao)準還(huan)在(zai)不同程度的(de)(de)復雜性(xing)(xing)和(he)(he)進步的(de)(de)開放文獻中報告了(le)不同數量(liang)(liang)的(de)(de)處(chu)理(li)過程。吸(xi)(xi)(xi)附(fu)已被報道為(wei)有(you)效降(jiang)低成(cheng)本(ben)Se去(qu)(qu)除(chu)技術(shu)。金(jin)屬氧化物增強材料(liao)，包括低成(cheng)本(ben)替代(dai)材料(liao)、活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)等，已被測試(shi)。因(yin)此(ci)，本(ben)研(yan)究專注(zhu)于有(you)效去(qu)(qu)除(chu)水(shui)溶液Se基于活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)新材料(liao)。近年來(lai)，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)因(yin)其獨特的(de)(de)性(xing)(xing)能在(zai)水(shui)處(chu)理(li)中得到了(le)廣(guang)泛的(de)(de)應用(yong)。還(huan)報告了(le)重金(jin)屬離子(zi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)和(he)(he)有(you)機(ji)化合物。在(zai)這項工(gong)作中，用(yong)氧化鐵浸漬的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)從水(shui)中吸(xi)(xi)(xi)收硒離子(zi)。研(yan)究了(le)去(qu)(qu)除(chu)硒的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)負荷，pH值(zhi)，CNT量(liang)(liang)、接(jie)觸(chu)時間和(he)(he)初始濃度的(de)(de)影(ying)響。掃描電子(zi)顯(xian)微鏡，高透射電子(zi)顯(xian)微鏡，熱重分(fen)析，X能量(liang)(liang)色散X射線光譜氮吸(xi)(xi)(xi)附(fu)技術(shu)及射線衍射儀ζ電位(wei)。

　　活性炭浸漬

　　氧化鐵(tie)(tie)(tie)納米(mi)顆粒浸漬在(zai)活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)。361氧化鐵(tie)(tie)(tie)負荷(he)為5%mg硝酸鐵(tie)(tie)(tie)(III)九(jiu)水合(he)(he)(he)物(wu)和1g乙醇(chun)溶液(ye)中分別(bie)溶解活(huo)性(xing)炭(tan)，超聲(sheng)處理(li)(li)30分鐘(zhong)，確保混(hun)合(he)(he)(he)均勻(yun)。在(zai)進一步混(hun)合(he)(he)(he)兩種溶液(ye)和進一步超聲(sheng)處理(li)(li)后，溶液(ye)在(zai)80℃保持爐(lu)內過夜，蒸(zheng)發(fa)乙醇(chun)。*后，在(zai)350對(dui)流烘箱(xiang)中放(fang)置產(chan)品℃煅燒3小時，確保氧化鐵(tie)(tie)(tie)顆粒有效附著在(zai)活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)。冷卻后，合(he)(he)(he)成5%氧化鐵(tie)(tie)(tie)NP活(huo)性(xing)炭(tan)復合(he)(he)(he)材料。722mg和1.44g硝酸鐵(tie)(tie)(tie)(III)九(jiu)水合(he)(he)(he)物(wu)與(yu)1g活(huo)性(xing)炭(tan)管混(hun)合(he)(he)(he)。在(zai)別(bie)處找到準備好的細節(jie)。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量的SeO 2溶(rong)(rong)解(jie)在去離子水(shui)中(zhong)(zhong)以(yi)制備原液(ye)。的SeO 2溶(rong)(rong)解(jie)在水(shui)中(zhong)(zhong)形成亞硒酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲備溶(rong)(rong)液(ye)pH，并通過(guo)添(tian)加緩(huan)沖溶(rong)(rong)液(ye)進行維(wei)護。

　　高分辨率透射電子(zi)顯微(wei)鏡(jing)用于表示與(yu)氧化(hua)鐵(tie)(tie)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)粒子(zi)和(he)原始活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)混合的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)、結構和(he)純度(du)(du)。所呈現的(de)(de)(de)原始活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)圖(tu)像(xiang)1清楚(chu)地表明(ming)，直徑為10至10至30 高度(du)(du)有序的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)在30納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)和(he)長度(du)(du)范圍內的(de)(de)(de)結晶結構 μ米(mi)(mi)(mi)。另外(wai)，可以注意到(dao)石墨片(pian)的(de)(de)(de)透明(ming)條紋是0.35nm分離良好，向管(guan)軸傾斜約(yue)2°傾斜角度(du)(du)。與(yu)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)混合TEM圖(tu)像(xiang)2 ? 圖(tu)13納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)顆粒(b)-1(d)氧化(hua)鐵(tie)(tie)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)顆粒存在于活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面。白色氧化(hua)鐵(tie)(tie)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)顆粒以球(qiu)形(xing)和(he)不規則形(xing)狀顯示TEM圖(tu)像(xiang)中。估計Fe2O3納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)顆粒的(de)(de)(de)大小約(yue)為1-5nm，它分布均勻，在某些位(wei)置稍微(wei)聚集，導(dao)致納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)顆粒尺(chi)寸(cun)增加。

　　活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)氧(yang)化(hua)鐵載(zai)量(liang)的(de)(de)(de)百(bai)分比(bi)影響硒的(de)(de)(de)去除(chu)率。例如(ru)(ru)，在20%的(de)(de)(de)負(fu)(fu)載(zai)率下(xia)率下(xia)觀察，pH在1的(de)(de)(de)情況下(xia)，分別實現了(le)(le)近100%Se分別為10%和5%氧(yang)化(hua)鐵的(de)(de)(de)負(fu)(fu)載(zai)率為93%和65%。許多因素可能是由(you)于(yu)這種明顯(xian)的(de)(de)(de)變化(hua)。例如(ru)(ru)，在活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)附(fu)著氧(yang)化(hua)鐵顆粒(li)可以為硒離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)相互作(zuo)用(yong)提供足夠的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)點。此(ci)外(wai)，眾所周知，水溶液中的(de)(de)(de)金(jin)屬氧(yang)化(hua)物納米(mi)顆粒(li)的(de)(de)(de)表面(mian)被羥基覆蓋。因此(ci)，陰(yin)離(li)子(zi)(zi)通過陽性(xing)(xing)(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)劑表面(mian)電(dian)荷吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(負(fu)(fu)號小于(yu)陰(yin)離(li)子(zi)(zi))。一般，改進pH因此(ci)，吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)容(rong)量(liang)降(jiang)低了(le)(le)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)劑表面(mian)的(de)(de)(de)電(dian)荷。結果(guo)，當pH增加時，吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)劑表面(mian)帶負(fu)(fu)電(dian)荷，導(dao)致(zhi)(zhi)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)劑顆粒(li)與硒陰(yin)離(li)子(zi)(zi)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)排斥(chi)。這種排斥(chi)導(dao)致(zhi)(zhi)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)過程的(de)(de)(de)終止和高度(du)pH吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)在活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)的(de)(de)(de)硒陰(yin)離(li)子(zi)(zi)釋放到水中(解吸(xi)(xi)(xi)(xi)過程)。基于(yu)報(bao)告的(de)(de)(de)結果(guo)在后來的(de)(de)(de)實驗中選擇了(le)(le)用(yong)20%(重量(liang))氧(yang)化(hua)鐵浸(jin)漬的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)，研(yan)究(jiu)了(le)(le)初始Se其他變量(liang)的(de)(de)(de)影響，如(ru)(ru)濃度(du)、活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)劑量(liang)、接觸時間(jian)(jian)、動(dong)力學和等(deng)溫線模型。

　　研究表明(ming)，用(yong)20重量%的氧化(hua)鐵(tie)浸漬(zi)的活(huo)性(xing)炭在6小時內顯示(shi)出100%的硒(xi)離(li)子去除，初始濃(nong)度為1ppm，吸(xi)附(fu)劑量為25mg，攪拌速度為150rpm。非常適合吸(xi)附(fu)數據Freundlich模型(xing)，Langmuir等溫線模型(xing)預測的氧化(hua)鐵(tie)浸漬(zi)活(huo)性(xing)炭吸(xi)附(fu)能(neng)力(li)*大，為111 mg / g。日期與偽二階(jie)動力(li)學模型(xing)相(xiang)關性(xing)好，常數為0.016 g / mg·h。氧化(hua)鐵(tie)浸漬(zi)活(huo)性(xing)炭的*高吸(xi)附(fu)能(neng)力(li)表明(ming)，它(ta)能(neng)有效地從水中去除硒(xi)離(li)子。