氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸漬活性炭作為(wei)(wei)從廢(fei)水(shui)中(zhong)去除硒的(de)(de)吸(xi)附劑(Se)離子的(de)(de)效(xiao)果。在(zai)*近(jin)的(de)(de)廣泛總結中(zhong)，報(bao)道了不同類型的(de)(de)有機(ji)(ji)和(he)(he)(he)無機(ji)(ji)硒物種。Se無機(ji)(ji)形式(shi)(shi)通(tong)常(chang)存在(zai)于許多報(bao)告(gao)形式(shi)(shi)的(de)(de)表(biao)面和(he)(he)(he)地下水(shui)中(zhong)，如Se-2，SeO3-2(亞硒酸鹽)，SeO 4-2(硒酸鹽)和(he)(he)(he)Se它是(shi)物種不溶形式(shi)(shi)。在(zai)廢(fei)物或地表(biao)水(shui)高濃度(du)(du)水(shui)平發現(xian)硒會(hui)造成嚴重(zhong)的(de)(de)環(huan)境(jing)問題(ti)。地表(biao)水(shui)中(zhong)Se*大含(han)量設定(ding)為(wei)(wei)5.0μ。所以，因為(wei)(wei)對Se對地表(biao)水(shui)濃度(du)(du)的(de)(de)處理和(he)(he)(he)控(kong)制(zhi)越來越嚴格(ge)。Se通(tong)常(chang)發現(xian)在(zai)地殼、巖石(shi)和(he)(he)(he)沉積(ji)土(tu)*近(jin)的(de)(de)報(bao)告(gao)指出，除了涉及工業(ye)和(he)(he)(he)采礦活動的(de)(de)農(nong)業(ye)排水(shui)徑流外，大氣和(he)(he)(he)水(shui)生(sheng)環(huan)境(jing)中(zhong)顯著的(de)(de)硒排放(fang)量。

　　為了(le)滿足Se除(chu)了(le)處(chu)理(li)工(gong)業、采礦廢(fei)水(shui)(shui)(shui)和農業排水(shui)(shui)(shui)外，飲用水(shui)(shui)(shui)標準還在(zai)不同程度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)復雜性和進步的(de)(de)(de)(de)(de)開放文獻中報告了(le)不同數量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)過程。吸附(fu)(fu)已被(bei)報道為有(you)效降低成(cheng)本(ben)Se去(qu)除(chu)技(ji)術。金(jin)屬氧化(hua)物增強材料(liao)，包(bao)括低成(cheng)本(ben)替(ti)代材料(liao)、活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)等(deng)，已被(bei)測試。因此(ci)，本(ben)研究專注于(yu)有(you)效去(qu)除(chu)水(shui)(shui)(shui)溶液Se基于(yu)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)新材料(liao)。近年(nian)來，活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)因其獨特的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)在(zai)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)中得到了(le)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用。還報告了(le)重金(jin)屬離(li)子活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)吸附(fu)(fu)和有(you)機化(hua)合物。在(zai)這項工(gong)作中，用氧化(hua)鐵(tie)浸漬的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)從水(shui)(shui)(shui)中吸收硒離(li)子。研究了(le)去(qu)除(chu)硒的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)負(fu)荷，pH值，CNT量(liang)(liang)、接觸時間和初始濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)影響。掃(sao)描電子顯微鏡(jing)，高透射電子顯微鏡(jing)，熱重分析，X能(neng)量(liang)(liang)色散X射線(xian)光譜氮吸附(fu)(fu)技(ji)術及射線(xian)衍射儀(yi)ζ電位(wei)。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)化(hua)鐵(tie)納米顆粒浸漬在(zai)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭表面。361氧(yang)化(hua)鐵(tie)負荷為(wei)5%mg硝酸(suan)鐵(tie)(III)九水合(he)(he)(he)物和(he)1g乙(yi)醇(chun)溶(rong)液中分別溶(rong)解活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭，超聲(sheng)處(chu)理30分鐘(zhong)，確保混合(he)(he)(he)均勻。在(zai)進一步混合(he)(he)(he)兩(liang)種溶(rong)液和(he)進一步超聲(sheng)處(chu)理后(hou)，溶(rong)液在(zai)80℃保持爐內過(guo)夜，蒸(zheng)發乙(yi)醇(chun)。*后(hou)，在(zai)350對流烘箱中放置產(chan)品℃煅燒(shao)3小時(shi)，確保氧(yang)化(hua)鐵(tie)顆粒有效附著在(zai)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭表面。冷卻后(hou)，合(he)(he)(he)成5%氧(yang)化(hua)鐵(tie)NP活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭復合(he)(he)(he)材料。722mg和(he)1.44g硝酸(suan)鐵(tie)(III)九水合(he)(he)(he)物與1g活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭管混合(he)(he)(he)。在(zai)別處(chu)找(zhao)到準備好的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將(jiang)特定量的SeO 2溶解(jie)在(zai)去離子水中以制備原液。的SeO 2溶解(jie)在(zai)水中形成亞硒酸(suan)(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲(chu)備溶液pH，并(bing)通過添加緩(huan)沖溶液進行維護。

　　高(gao)分辨率(lv)透射電(dian)子顯微鏡(jing)用(yong)于表(biao)示(shi)與氧化鐵納(na)(na)米(mi)(mi)粒(li)(li)子和(he)原始(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭混(hun)合(he)的(de)尺寸、結構(gou)和(he)純度(du)(du)。所呈現的(de)原始(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭圖(tu)(tu)像1清楚(chu)地(di)表(biao)明，直徑為10至10至30 高(gao)度(du)(du)有序(xu)的(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭在30納(na)(na)米(mi)(mi)和(he)長度(du)(du)范圍(wei)內的(de)結晶結構(gou) μ米(mi)(mi)。另外，可以注(zhu)意到石(shi)墨片的(de)透明條紋是(shi)0.35nm分離良好，向管(guan)軸傾斜約2°傾斜角度(du)(du)。與鐵活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭混(hun)合(he)TEM圖(tu)(tu)像2 ? 圖(tu)(tu)13納(na)(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(li)(b)-1(d)氧化鐵納(na)(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(li)存在于活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭表(biao)面。白色氧化鐵納(na)(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(li)以球形和(he)不規(gui)則形狀顯示(shi)TEM圖(tu)(tu)像中。估計(ji)Fe2O3納(na)(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(li)的(de)大小(xiao)約為1-5nm，它(ta)分布(bu)均(jun)勻(yun)，在某些位(wei)置稍微聚集，導致納(na)(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(li)尺寸增加。

　　活性(xing)(xing)炭表(biao)(biao)(biao)面氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)載(zai)(zai)量的(de)(de)(de)(de)百分比影(ying)響硒(xi)的(de)(de)(de)(de)去除率。例(li)如，在20%的(de)(de)(de)(de)負(fu)載(zai)(zai)率下率下觀察，pH在1的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，分別實現了(le)(le)近100%Se分別為(wei)(wei)10%和5%氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)負(fu)載(zai)(zai)率為(wei)(wei)93%和65%。許(xu)多因素可能(neng)是(shi)由于這(zhe)種(zhong)明顯的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)。例(li)如，在活性(xing)(xing)炭表(biao)(biao)(biao)面附(fu)(fu)(fu)(fu)著氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)顆(ke)粒(li)可以為(wei)(wei)硒(xi)離(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用提供足(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)點。此(ci)外，眾(zhong)所周(zhou)知，水(shui)溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)氧(yang)(yang)化(hua)物納米顆(ke)粒(li)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面被羥(qian)基(ji)(ji)覆蓋(gai)。因此(ci)，陰(yin)離(li)子(zi)通過陽性(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)表(biao)(biao)(biao)面電荷吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(負(fu)號小于陰(yin)離(li)子(zi))。一般，改進pH因此(ci)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)容(rong)量降低了(le)(le)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)表(biao)(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)電荷。結(jie)(jie)果，當pH增加時(shi)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)表(biao)(biao)(biao)面帶負(fu)電荷，導(dao)致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)顆(ke)粒(li)與硒(xi)陰(yin)離(li)子(zi)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)排(pai)斥(chi)。這(zhe)種(zhong)排(pai)斥(chi)導(dao)致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過程的(de)(de)(de)(de)終止和高度(du)pH吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)在活性(xing)(xing)炭表(biao)(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)硒(xi)陰(yin)離(li)子(zi)釋放(fang)到(dao)水(shui)中(zhong)(解吸(xi)(xi)(xi)過程)。基(ji)(ji)于報告的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果在后(hou)來的(de)(de)(de)(de)實驗中(zhong)選擇了(le)(le)用20%(重量)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)浸漬的(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)炭，研究(jiu)了(le)(le)初始Se其他變(bian)量的(de)(de)(de)(de)影(ying)響，如濃度(du)、活性(xing)(xing)炭劑(ji)(ji)量、接觸(chu)時(shi)間(jian)、動力學和等溫線模型。

　　研(yan)究(jiu)表明，用20重量(liang)%的氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)浸漬的活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)在6小時內顯(xian)示(shi)出100%的硒離(li)(li)子去除，初始濃度(du)為(wei)1ppm，吸(xi)附劑量(liang)為(wei)25mg，攪拌速度(du)為(wei)150rpm。非常適(shi)合吸(xi)附數據Freundlich模型，Langmuir等溫線模型預測的氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)浸漬活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附能力(li)*大，為(wei)111 mg / g。日期與偽二階動力(li)學模型相(xiang)關性(xing)(xing)好，常數為(wei)0.016 g / mg·h。氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)浸漬活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的*高吸(xi)附能力(li)表明，它能有(you)效(xiao)地從水中去除硒離(li)(li)子。