活(huo)性炭從水中(zhong)去(qu)除苯胺

　　活性炭從水中(zhong)去(qu)除苯(ben)胺。根據本研(yan)究，我(wo)們(men)(men)使(shi)用活(huo)性炭和氧化鐵磁(ci)性納米粒子(zi)作為去(qu)除苯(ben)胺的(de)(de)(de)吸附劑(ji)(ji)。通過幾種方法(fa)來測試活(huo)性炭的(de)(de)(de)特(te)性。同(tong)時(shi)，研(yan)究了不同(tong)的(de)(de)(de)參數，如pH，接觸時(shi)間(jian)、活(huo)性炭劑(ji)(ji)量、苯(ben)胺初始濃度(du)和溶液溫度(du)的(de)(de)(de)影響，*終(zhong)得出(chu)結論，我(wo)們(men)(men)合成的(de)(de)(de)活(huo)性炭氧化鐵磁(ci)納米離子(zi)可以很好地吸附水中(zhong)的(de)(de)(de)苯(ben)胺，也具有快速分離溶液的(de)(de)(de)優點，可用作吸附劑(ji)(ji)，有效去(qu)除水和廢水中(zhong)的(de)(de)(de)苯(ben)胺等(deng)污(wu)染(ran)物(wu)。

　　隨(sui)著工業(ye)(ye)的(de)快(kuai)速(su)增長(chang)，特(te)別是有(you)機化合(he)物(wu)(wu)對水(shui)資源和(he)(he)環境(jing)的(de)影響，環境(jing)污染(ran)更加嚴重。苯(ben)胺(an)(an)有(you)芳環和(he)(he)NH 2鍵芳環的(de)簡(jian)單物(wu)(wu)質。它是石(shi)化和(he)(he)農業(ye)(ye)化學品(pin)(pin)中(zhong)的(de)工業(ye)(ye)原料(liao)，苯(ben)胺(an)(an)是造紙、紡織、橡膠、塑料(liao)、染(ran)料(liao)等生產行業(ye)(ye)的(de)副產品(pin)(pin)。只(zhi)需將(jiang)3.苯(ben)胺(an)(an)溶(rong)解(jie)在水(shui)中(zhong)，會(hui)(hui)造成(cheng)水(shui)污染(ran)，即(ji)使(shi)濃度低(di)，也會(hui)(hui)對水(shui)生生物(wu)(wu)和(he)(he)人體(ti)造成(cheng)危(wei)害，難以降解(jie)。要(yao)使(shi)苯(ben)胺(an)(an)使(shi)用先(xian)進、快(kuai)速(su)、有(you)效的(de)技術(shu)來使(shi)苯(ben)胺(an)(an)從水(shui)中(zhong)完全排出。去除苯(ben)胺(an)(an)*常(chang)見的(de)方法有(you)臭(chou)氧氧化、活性(xing)(xing)炭吸附(fu)等。在生物(wu)(wu)降解(jie)和(he)(he)電解(jie)等分解(jie)過程中(zhong)，高成(cheng)本是限制因素(su)。由(you)于活性(xing)(xing)炭能(neng)以吸附(fu)和(he)(he)回收，穩定的(de)碳元素(su)不(bu)會(hui)(hui)與污染(ran)物(wu)(wu)結合(he)形成(cheng)其他(ta)危(wei)險物(wu)(wu)質，因此選擇活性(xing)(xing)炭而不(bu)是其他(ta)技術(shu)去除污染(ran)物(wu)(wu)。

　　由于其結(jie)構和(he)高(gao)表面積，活(huo)(huo)性炭(tan)是有效去(qu)除水(shui)中有機污染(ran)物(wu)（特別是硬(ying)生物(wu)可(ke)降解污染(ran)物(wu)）的(de)合適選擇。但由于過(guo)濾(lv)、分(fen)散、渾濁、成(cheng)本(ben)降低(di)等問(wen)題，活(huo)(huo)性炭(tan)在大型工程中的(de)使(shi)用(yong)將受(shou)到限(xian)制。因此，為(wei)了更經濟地使(shi)用(yong)活(huo)(huo)性炭(tan)，必須解決(jue)(jue)活(huo)(huo)性炭(tan)吸附(fu)飽和(he)后的(de)分(fen)離問(wen)題。根據(ju)研(yan)究(jiu)人員(yuan)的(de)說(shuo)法(fa)，磁分(fen)離方法(fa)可(ke)以通過(guo)低(di)成(cheng)本(ben)、簡單(dan)、快速、高(gao)效的(de)分(fen)離來解決(jue)(jue)分(fen)離問(wen)題。

　　制備(bei)活性炭(tan)氧化(hua)鐵(tie)磁納(na)米粒

　　活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵(tie)磁(ci)性(xing)(xing)(xing)(xing)納米(mi)顆粒(li)采用(yong)(yong)化學共沉淀法(fa)制備(bei)。氧化鐵(tie)納米(mi)顆粒(li)采用(yong)(yong)特(te)殊技術(shu)合成，與活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)結合。首(shou)先，在(zai)硝酸鹽中浸(jin)泡一定(ding)量的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)，80℃浸(jin)泡3小時(shi)(shi)(shi)。然后(hou)在(zai)室(shi)溫下(xia)(xia)過(guo)濾和干(gan)燥活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)。然后(hou)將(jiang)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)浸(jin)泡在(zai)含有氧化鐵(tie)的(de)(de)水(shui)溶(rong)液(ye)中80°C在(zai)下(xia)(xia)超(chao)聲(sheng)振動中放置1小時(shi)(shi)(shi)。然后(hou)過(guo)濾活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)105℃的(de)(de)烘箱(xiang)中脫水(shui)1小時(shi)(shi)(shi)。將(jiang)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)在(zai)750℃在(zai)氮氣下(xia)(xia)加熱3小時(shi)(shi)(shi)，形成活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵(tie)磁(ci)納米(mi)顆粒(li)。*后(hou)，將(jiang)合成的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)用(yong)(yong)去(qu)離子(zi)水(shui)洗滌四次，然后(hou)在(zai)105℃干(gan)燥并儲存在(zai)干(gan)燥器中備(bei)用(yong)(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖顯(xian)示通(tong)過SEM，TEM，X射線衍射和BET合成活性(xing)(xing)炭的(de)物理(li)和形態性(xing)(xing)質。各種(zhong)pH活性(xing)(xing)炭對苯胺(an)吸(xi)(xi)附(fu)效率的(de)影(ying)(ying)響(xiang)=圖4顯(xian)示納米(mi)離子在4小時內的(de)接觸(chu)(chu)時間(a)中。圖4顯(xian)示，隨著(zhu)pH從2到6，吸(xi)(xi)附(fu)效率更(geng)高pH增加然后減(jian)少。*大苯胺(an)吸(xi)(xi)附(fu)能力為38.21mg/g，去(qu)除(chu)率為76.4%，pH=6.*低吸(xi)(xi)附(fu)苯胺(an)量為34.1mg/g，去(qu)除(chu)率為68.3%，pH=2。圖4(b)接觸(chu)(chu)時間為pH在*合適的(de)情況下(50-300mg/升(sheng))吸(xi)(xi)附(fu)活性(xing)(xing)炭不(bu)同濃(nong)度苯胺(an)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)。圖5和圖6顯(xian)示了(le)不(bu)同溫度對苯胺(an)吸(xi)(xi)附(fu)過程的(de)影(ying)(ying)響(xiang)pH活性(xing)(xing)炭劑量活性(xing)(xing)炭劑量和各種(zhong)苯胺(an)濃(nong)度(50-300 mg/L)。

　　活(huo)性炭氧(yang)化(hua)鐵(tie)光譜。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活性炭圖(tu)像。

　　活(huo)性炭(tan)(tan)氮吸附(fu)/解吸等溫線(xian)(a)，活(huo)性炭(tan)(tan)顆粒的孔徑分布(bu)(b)。

　　pH值(zhi)(a)在濃(nong)度=50 mg/L和(he)接觸時間(b)對濃(nong)度=50-300 mg/L苯胺吸附在活性(xing)炭上，W=1 g/L T=20℃。

　　各種苯胺濃(nong)度對活性炭(tan)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(wen)度對(dui)活性炭吸附苯(ben)胺(an)的影響：pH=6，t=300 min，濃(nong)度=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭氧(yang)(yang)化(hua)鐵磁性(xing)(xing)納(na)米粒子與(yu)活(huo)性(xing)(xing)炭和氧(yang)(yang)化(hua)鐵納(na)米粒子相結(jie)(jie)合，用于從水(shui)環境中去(qu)除苯胺(an)。結(jie)(jie)果表明，活(huo)性(xing)(xing)炭對苯胺(an)的(de)吸附(fu)效果接近中性(xing)(xing)pH隨(sui)著接觸時間和活(huo)性(xing)(xing)炭用量的(de)增加，值較好，但隨(sui)著初始苯胺(an)濃度和溫度的(de)升高(gao)而降低(di)。熱(re)研究還表明，吸附(fu)苯胺(an)在活(huo)性(xing)(xing)炭上一直(zhi)是自發(fa)熱(re)和放熱(re)的(de)。本研究表明，活(huo)性(xing)(xing)炭氧(yang)(yang)化(hua)鐵納(na)米離(li)子具有孔隙率適(shi)當、表面積好、吸附(fu)能力好等特點，除了(le)易(yi)于分離(li)和提(ti)取(qu)溶液外。該活(huo)性(xing)(xing)炭可作為去(qu)除大多數(shu)污染(ran)物(wu)，特別是水(shui)環境中有機(ji)污染(ran)物(wu)的(de)有效高(gao)效吸附(fu)劑。