活性炭吸附回收氯化鈀離子

　　本(ben)期介紹了活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)上氯(lv)化鈀復(fu)合離子的(de)吸(xi)(xi)附(fu)過程。隨著溫度(du)的(de)升高(gao)，發現活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)可以增強吸(xi)(xi)附(fu)效(xiao)果。結果表(biao)明(ming)，鈀復(fu)合物可以與存(cun)在于活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面的(de)官能團發生反應。推平衡常數、熱量和吸(xi)(xi)附(fu)熵等熱力學參數。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)氯(lv)化鈀(II)二氯(lv)氧化鈀或(huo)二氯(lv)化鈀在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面形(xing)成(cheng)。

　　經過(guo)大量的(de)(de)(de)實例測(ce)試，活(huo)性(xing)炭可(ke)以從(cong)水溶(rong)(rong)液中吸(xi)(xi)收重金(jin)屬(shu)。例如，從(cong)廢水中吸(xi)(xi)附(fu)活(huo)性(xing)炭去除(chu)鎘(II)，汞(II)，和鉛(II)可(ke)以給(gei)離子(zi)(zi)。然而，即使(shi)溶(rong)(rong)液中的(de)(de)(de)濃度(du)很(hen)(hen)低(di)，鉑、鈀、金(jin)等貴金(jin)屬(shu)也可(ke)以這(zhe)樣提取。因(yin)此，這(zhe)些金(jin)屬(shu)可(ke)以從(cong)通常在(zai)再循環過(guo)程中產(chan)生的(de)(de)(de)稀釋(shi)水溶(rong)(rong)液中回收。活(huo)性(xing)炭吸(xi)(xi)附(fu)過(guo)程的(de)(de)(de)機理(li)取決于(yu)溶(rong)(rong)液等初始條(tiao)件(jian)pH，金(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)的(de)(de)(de)溫度(du)和吸(xi)(xi)附(fu)形式。例如，在(zai)氰化物(wu)溶(rong)(rong)液中，鈀有2 它(ta)非常穩定(ding)，很(hen)(hen)容易(yi)被活(huo)性(xing)炭吸(xi)(xi)附(fu)。很(hen)(hen)明(ming)顯，與氰化物(wu)配(pei)合(he)物(wu)相比，Pd(II)氯化物(wu)配(pei)合(he)物(wu)的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)較差。幾(ji)份報告顯示，鈀在(zai)活(huo)性(xing)炭吸(xi)(xi)附(fu)過(guo)程中(II)還原(yuan)成金(jin)屬(shu)形式。因(yin)此，我們(men)研究了恢復反應的(de)(de)(de)可(ke)能條(tiao)件(jian)。本工作的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)研究和描述使(shi)用活(huo)性(xing)炭吸(xi)(xi)附(fu)作為吸(xi)(xi)附(fu)劑Pd(II)離子(zi)(zi)回收條(tiao)件(jian)，找出這(zhe)種活(huo)性(xing)炭是(shi)否(fou)也是(shi)Pd(II)復合(he)還原(yuan)劑。

　　還應該提到(dao)的(de)(de)是，活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)比離(li)子交(jiao)換劑(ji)便宜得(de)多，因(yin)為這(zhe)個事實，它可(ke)(ke)能對(dui)回(hui)收(shou)過(guo)(guo)程更有(you)吸引力。溫度和(he)鈀(II)初始濃度的(de)(de)影響。為此，利用(yong)我們(men)新開發的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)，這(zhe)種活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)可(ke)(ke)以形式(shi)，使其(qi)更容易從溶液(ye)中(zhong)(zhong)分離(li)出(chu)來。這(zhe)種活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)通常由(you)椰子殼制成。此外(wai)，顆粒具有(you)較高(gao)的(de)(de)機械強度和(he)較大的(de)(de)表面積。*后，由(you)于制造過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)的(de)(de)化(hua)學處理（蒸汽和(he)正(zheng)磷(lin)酸活(huo)化(hua)），該活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)具有(you)明顯的(de)(de)官能團表面濃度（約18m mol·g-一、能起(qi)到(dao)還原劑(ji)或(huo)離(li)子的(de)(de)作用(yong)。

　　氯化鈀復合(he)離子初始(shi)濃度對活性炭吸附的影響。試驗(yan)條件：pH1，Cl-=0.1mol·kg-1。

　　鈀(ba)初(chu)始(shi)濃(nong)度對活性炭吸(xi)附的(de)影響

　　活性炭的吸(xi)附能力(li)(li)與其表面(mian)及(ji)其孔隙(xi)率有關(guan)。其次(ci)，研究(jiu)了氯化鈀離子初始濃(nong)(nong)度對(dui)活性炭(tan)添加后溶(rong)液(ye)中(zhong)平衡濃(nong)(nong)度的影(ying)響。根(gen)據Lambert-Beer在這(zhe)些波長下(xia)，溶(rong)液(ye)吸(xi)光度的降(jiang)低和溶(rong)液(ye)中(zhong)的定(ding)律Pd(II)濃(nong)(nong)度降(jiang)低成(cheng)正比。假設這(zhe)種減少(shao)對(dui)應于(yu)活性炭(tan)表面(mian)吸(xi)附的鈀的量。根(gen)據計算的Pd(II)濃(nong)(nong)度隨時間變化，導(dao)致(zhi)沉積(ji)過程(cheng)中(zhong)的動力(li)(li)曲(qu)線。注冊動力(li)(li)學曲(qu)線，[PdCl 4 圖1顯示兩(liang)對(dui)時間。溶(rong)液(ye)中(zhong)可(ke)以觀(guan)察到(dao)PdCl 4 2-濃(nong)(nong)度接(jie)近恒(heng)定(ding)值，不等于(yu)零。在這(zhe)種情況下(xia)，這(zhe)種觀(guan)察是*重要的，因為它(ta)表明(ming)間的氯化鈀(II)絡(luo)合物的平衡分(fen)布。該平衡存在于(yu)系(xi)統中(zhong)，可(ke)以提供吸(xi)附過程(cheng)中(zhong)的熱力(li)(li)學信息。

　　吸附鈀(II)活(huo)性炭光(guang)譜前后，[PdCl 4 2-]0=5×10-4mol·kg-1，[C]=1.67g·dm-3，pH1，T=60℃。

　　X射(she)光電子(zi)能(neng)譜分析研究

　　材料在吸附過(guo)程前后的完整性XPS光譜如(ru)圖2所示(shi)。考慮到觀察到的溶(rong)液(ye)Pd(II)估計鈀負荷等于0.7%(m/m)。從鈀峰(feng)可以看出(chu)。對(dui)這一峰(feng)值進行更深入(ru)的分析，可以為我(wo)們提供(gong)鈀電子結構的信息。

　　(A)活性炭的(de)SEM分(fen)析，(B)選擇區域放大率，(C和D)吸附氯化(hua)鈀(II)復合離(li)子后EDS截面分(fen)析。

　　用掃描(miao)顯微鏡分析樣品(pin)。吸附試驗后的活性炭樣品(pin)為60℃干燥。然后將顆(ke)粒分成兩部分，用砂紙(造粒1000)拋光(guang)獲得(de)的表(biao)面，直到(dao)表(biao)面平(ping)整。EDS分析。加速(su)電壓等于20kV。獲得(de)的結果如圖3所示。

　　活(huo)性(xing)炭(tan)解吸過程的效率。

　　鈀在活性(xing)炭表面剝離

　　當活(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)有二氯(lv)化(hua)鈀(ba)(ba)(ba)時(shi)，應按(an)方程(cheng)解(jie)吸(xi)(xi)。因此(ci)，解(jie)吸(xi)(xi)試驗(yan)在室溫(20℃)使用100cm3鹽酸(濃度為1mol·kg-1)或(huo)100cm3的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高氯(lv)酸鹽(濃度1mol.kg-1)。必須提到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，吸(xi)(xi)附實驗(yan)正在進(jin)行(xing)中pH等(deng)于1下(xia)，汽提過(guo)(guo)(guo)程(cheng)在pH等(deng)于0下(xia)。由鈀(ba)(ba)(ba)(II)負荷(he)活(huo)性(xing)(xing)炭樣品(pin)取(qu)自以(yi)(yi)往的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附試驗(yan)。預加(jia)載的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭通過(guo)(guo)(guo)過(guo)(guo)(guo)濾與溶(rong)液(ye)分(fen)離，然后(hou)(hou)在60℃下(xia)干燥。然后(hou)(hou)將干燥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)預加(jia)載活(huo)性(xing)(xing)炭與鹽酸溶(rong)液(ye)混合。大約10個(ge)(ge)(ge)月(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)解(jie)吸(xi)(xi)試驗(yan)。前兩天，我在溶(rong)液(ye)中觀察(cha)到(dao)鈀(ba)(ba)(ba)(II)濃度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)快速增加(jia)*終在12天后(hou)(hou)獲(huo)得恒定值。這些結果(guo)如圖4所示(shi)作為黑色(se)方塊。樣品(pin)在接下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)10個(ge)(ge)(ge)月(yue)里留(liu)在溶(rong)液(ye)中，以(yi)(yi)確(que)保這確(que)實是*終的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)衡(heng)。此(ci)時(shi)后(hou)(hou)獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)值顯(xian)示(shi)為紅點。過(guo)(guo)(guo)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽酸是顯(xian)而易(yi)見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，它應該足以(yi)(yi)溶(rong)解(jie)二氯(lv)化(hua)鈀(ba)(ba)(ba)。結果(guo)表(biao)明，平(ping)衡(heng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)不(bu)(bu)受(shou)時(shi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，表(biao)明觀察(cha)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)是*終狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。實驗(yan)期間似乎只(zhi)有約50-65%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈀(ba)(ba)(ba)(II)活(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)可(ke)(ke)以(yi)(yi)洗脫物質。如上所述，施用過(guo)(guo)(guo)量鹽酸。因此(ci)，一方面(mian)，不(bu)(bu)完全(quan)洗脫是可(ke)(ke)以(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Pd2 OCl2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成解(jie)釋或(huo)活(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)另一種鈀(ba)(ba)(ba)(II)化(hua)合物。另一方面(mian)，它可(ke)(ke)能只(zhi)與不(bu)(bu)同于初始狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)平(ping)衡(heng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)有關(guan)。用于**次解(jie)吸(xi)(xi)試驗(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭進(jin)行(xing)簡單的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第二次解(jie)吸(xi)(xi)試驗(yan)。實驗(yan)條件(jian)和(he)程(cheng)序與**次解(jie)吸(xi)(xi)試驗(yan)相同。觀察(cha)到(dao)鈀(ba)(ba)(ba)(II)洗脫又發生了。*初的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)24小時(shi)后(hou)(hou)，剩余(yu)鈀(ba)(ba)(ba)高達17%(II)2個(ge)(ge)(ge)月(yue)后(hou)(hou)，總解(jie)吸(xi)(xi)效率達到(dao)98.4%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水平(ping)。

　　結(jie)果表明，氯化(hua)鈀(ba)(ba)被活(huo)性炭(tan)(tan)化(hua)學吸(xi)附(II)二(er)(er)氯化(hua)二(er)(er)鈀(ba)(ba)或二(er)(er)氯化(hua)鈀(ba)(ba)在活(huo)性炭(tan)(tan)表面(mian)(mian)形成，活(huo)性炭(tan)(tan)表面(mian)(mian)無金屬鈀(ba)(ba)。活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)容量取決于(yu)取決于(yu)實驗(yan)條件℃溫(wen)度可達42mg·g-1的(de)水平。在60℃在溫(wen)度下，負載(zai)隨溫(wen)度升(sheng)高至67mg·g-而略有增(zeng)加(jia)。鈀(ba)(ba)的(de)吸(xi)附過程應在盡可能低的(de)溫(wen)度下進行(xing)。