活性炭從水中去除(chu)苯(ben)胺

　　活性炭從水(shui)中(zhong)(zhong)去除(chu)苯(ben)(ben)胺(an)(an)。根據本研(yan)究，我們(men)使用活性炭(tan)和氧(yang)化鐵(tie)磁性納米(mi)粒子作為去除(chu)苯(ben)(ben)胺(an)(an)的(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)。通過幾種(zhong)方法來測(ce)試活性炭(tan)的(de)特性。同時，研(yan)究了不(bu)同的(de)參(can)數(shu)，如pH，接觸時間、活性炭(tan)劑(ji)(ji)量、苯(ben)(ben)胺(an)(an)初始濃(nong)度(du)和溶液溫(wen)度(du)的(de)影(ying)響，*終得出結論，我們(men)合成的(de)活性炭(tan)氧(yang)化鐵(tie)磁納米(mi)離子可以很好地吸(xi)(xi)附(fu)水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)苯(ben)(ben)胺(an)(an)，也具有(you)快(kuai)速分離溶液的(de)優點(dian)，可用作吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)(ji)，有(you)效去除(chu)水(shui)和廢水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)苯(ben)(ben)胺(an)(an)等污染(ran)物。

　　隨著工業的(de)(de)快(kuai)速增長(chang)，特別是有(you)機化合(he)物(wu)(wu)對水資源和(he)環(huan)境的(de)(de)影響，環(huan)境污染(ran)更加嚴重。苯(ben)胺(an)有(you)芳(fang)(fang)環(huan)和(he)NH 2鍵芳(fang)(fang)環(huan)的(de)(de)簡單(dan)物(wu)(wu)質(zhi)。它是石化和(he)農業化學品中(zhong)(zhong)的(de)(de)工業原料，苯(ben)胺(an)是造紙、紡織(zhi)、橡膠(jiao)、塑料、染(ran)料等生產行業的(de)(de)副產品。只需將3.苯(ben)胺(an)溶解(jie)(jie)(jie)在(zai)水中(zhong)(zhong)，會(hui)造成(cheng)水污染(ran)，即使(shi)濃度低，也(ye)會(hui)對水生生物(wu)(wu)和(he)人(ren)體造成(cheng)危害，難以降解(jie)(jie)(jie)。要(yao)使(shi)苯(ben)胺(an)使(shi)用先進、快(kuai)速、有(you)效的(de)(de)技術來(lai)使(shi)苯(ben)胺(an)從水中(zhong)(zhong)完(wan)全排出。去除苯(ben)胺(an)*常見的(de)(de)方法有(you)臭氧氧化、活(huo)性炭(tan)吸(xi)(xi)附等。在(zai)生物(wu)(wu)降解(jie)(jie)(jie)和(he)電(dian)解(jie)(jie)(jie)等分解(jie)(jie)(jie)過程中(zhong)(zhong)，高(gao)成(cheng)本(ben)是限制(zhi)因(yin)素。由于(yu)活(huo)性炭(tan)能以吸(xi)(xi)附和(he)回收，穩(wen)定的(de)(de)碳元素不會(hui)與污染(ran)物(wu)(wu)結(jie)合(he)形成(cheng)其他(ta)危險(xian)物(wu)(wu)質(zhi)，因(yin)此選擇(ze)活(huo)性炭(tan)而不是其他(ta)技術去除污染(ran)物(wu)(wu)。

　　由(you)于(yu)其結構和高(gao)(gao)表面積，活(huo)性炭(tan)是有效(xiao)去除水中有機污染(ran)物（特別是硬(ying)生(sheng)物可降解污染(ran)物）的合適選擇。但由(you)于(yu)過濾、分(fen)散(san)、渾濁、成本降低等問題(ti)(ti)，活(huo)性炭(tan)在大型工(gong)程(cheng)中的使用(yong)將(jiang)受到限(xian)制。因此，為了更經(jing)濟地(di)使用(yong)活(huo)性炭(tan)，必須解決(jue)活(huo)性炭(tan)吸(xi)附飽(bao)和后的分(fen)離問題(ti)(ti)。根據研究人員的說法，磁分(fen)離方法可以通過低成本、簡(jian)單、快(kuai)速、高(gao)(gao)效(xiao)的分(fen)離來解決(jue)分(fen)離問題(ti)(ti)。

　　制備活性炭氧(yang)化鐵磁納米粒

　　活(huo)性(xing)炭(tan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)磁性(xing)納米(mi)(mi)顆粒采用(yong)化(hua)(hua)(hua)學(xue)共(gong)沉(chen)淀法(fa)制備。氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)納米(mi)(mi)顆粒采用(yong)特殊技術合成，與活(huo)性(xing)炭(tan)結(jie)合。首先，在硝酸鹽中浸(jin)泡(pao)一(yi)定量(liang)的活(huo)性(xing)炭(tan)，80℃浸(jin)泡(pao)3小時。然(ran)后(hou)在室(shi)溫下(xia)過濾和干燥(zao)活(huo)性(xing)炭(tan)。然(ran)后(hou)將活(huo)性(xing)炭(tan)浸(jin)泡(pao)在含有氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)的水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)中80°C在下(xia)超聲振動(dong)中放置1小時。然(ran)后(hou)過濾活(huo)性(xing)炭(tan)105℃的烘箱中脫水(shui)(shui)1小時。將活(huo)性(xing)炭(tan)在750℃在氮(dan)氣下(xia)加熱(re)3小時，形成活(huo)性(xing)炭(tan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)磁納米(mi)(mi)顆粒。*后(hou)，將合成的活(huo)性(xing)炭(tan)用(yong)去離(li)子水(shui)(shui)洗滌四次，然(ran)后(hou)在105℃干燥(zao)并(bing)儲(chu)存在干燥(zao)器中備用(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)(tu)顯(xian)(xian)示(shi)(shi)通過SEM，TEM，X射線衍(yan)射和(he)BET合(he)(he)成(cheng)活性炭(tan)的(de)物理和(he)形(xing)態(tai)性質。各種pH活性炭(tan)對苯胺(an)吸(xi)附(fu)效率(lv)的(de)影響=圖(tu)(tu)4顯(xian)(xian)示(shi)(shi)納米離子在4小時內的(de)接觸時間(a)中。圖(tu)(tu)4顯(xian)(xian)示(shi)(shi)，隨著(zhu)pH從2到6，吸(xi)附(fu)效率(lv)更高pH增(zeng)加(jia)然后減(jian)少。*大(da)苯胺(an)吸(xi)附(fu)能力為(wei)38.21mg/g，去除(chu)率(lv)為(wei)76.4%，pH=6.*低吸(xi)附(fu)苯胺(an)量為(wei)34.1mg/g，去除(chu)率(lv)為(wei)68.3%，pH=2。圖(tu)(tu)4(b)接觸時間為(wei)pH在*合(he)(he)適的(de)情況下(50-300mg/升(sheng))吸(xi)附(fu)活性炭(tan)不同濃度(du)苯胺(an)的(de)影響。圖(tu)(tu)5和(he)圖(tu)(tu)6顯(xian)(xian)示(shi)(shi)了不同溫度(du)對苯胺(an)吸(xi)附(fu)過程(cheng)的(de)影響pH活性炭(tan)劑量活性炭(tan)劑量和(he)各種苯胺(an)濃度(du)(50-300 mg/L)。

　　活性炭氧化鐵光譜(pu)。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活性(xing)炭圖像(xiang)。

　　活性炭氮(dan)吸附(fu)/解吸等(deng)溫(wen)線(a)，活性炭顆粒的孔徑分布(bu)(b)。

　　pH值(a)在(zai)濃度=50 mg/L和接觸(chu)時間(b)對濃度=50-300 mg/L苯(ben)胺吸附在(zai)活性(xing)炭上(shang)，W=1 g/L T=20℃。

　　各種苯胺濃度(du)對活性(xing)炭吸附(fu)的影響：pH=6，t=300min，濃度(du) = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和T=20℃。

　　各種(zhong)溫度(du)(du)對活性炭(tan)吸附苯(ben)胺的影響：pH=6，t=300 min，濃(nong)度(du)(du)=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)磁性(xing)(xing)納米(mi)粒子與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭和(he)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)納米(mi)粒子相結合，用于從(cong)水(shui)環境中(zhong)去除(chu)苯(ben)(ben)胺(an)(an)。結果表(biao)(biao)明，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭對苯(ben)(ben)胺(an)(an)的(de)(de)吸(xi)附(fu)效(xiao)果接(jie)近中(zhong)性(xing)(xing)pH隨(sui)著接(jie)觸時間和(he)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭用量的(de)(de)增加，值較好，但隨(sui)著初始苯(ben)(ben)胺(an)(an)濃度和(he)溫(wen)度的(de)(de)升高而降(jiang)低(di)。熱研究(jiu)還表(biao)(biao)明，吸(xi)附(fu)苯(ben)(ben)胺(an)(an)在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭上一直是自(zi)發熱和(he)放熱的(de)(de)。本(ben)研究(jiu)表(biao)(biao)明，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)納米(mi)離(li)子具有孔隙(xi)率(lv)適當(dang)、表(biao)(biao)面積好、吸(xi)附(fu)能力好等特(te)(te)點，除(chu)了易于分離(li)和(he)提取(qu)溶(rong)液外。該(gai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭可作為去除(chu)大多(duo)數污染物(wu)(wu)，特(te)(te)別是水(shui)環境中(zhong)有機污染物(wu)(wu)的(de)(de)有效(xiao)高效(xiao)吸(xi)附(fu)劑。