活性炭(tan)從水(shui)中去(qu)除苯胺

　　活性炭從(cong)水(shui)(shui)中去除苯(ben)(ben)胺(an)。根據本研(yan)究(jiu)，我們使用(yong)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)和氧(yang)化(hua)鐵磁性納米粒子(zi)作為去除苯(ben)(ben)胺(an)的(de)吸附劑(ji)。通過幾種方法來(lai)測試活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的(de)特(te)性。同時，研(yan)究(jiu)了不同的(de)參數，如pH，接觸(chu)時間、活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)劑(ji)量、苯(ben)(ben)胺(an)初始濃度和溶液溫度的(de)影響，*終得出(chu)結(jie)論，我們合成的(de)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)氧(yang)化(hua)鐵磁納米離(li)子(zi)可以很(hen)好地吸附水(shui)(shui)中的(de)苯(ben)(ben)胺(an)，也具有(you)快速分離(li)溶液的(de)優點，可用(yong)作吸附劑(ji)，有(you)效去除水(shui)(shui)和廢水(shui)(shui)中的(de)苯(ben)(ben)胺(an)等污染(ran)物。

　　隨著(zhu)工業的(de)(de)(de)快(kuai)速增長(chang)，特別(bie)是(shi)有(you)機化(hua)合物對水(shui)資源和(he)(he)環境的(de)(de)(de)影響(xiang)，環境污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)更加嚴重。苯(ben)胺有(you)芳(fang)環和(he)(he)NH 2鍵芳(fang)環的(de)(de)(de)簡單(dan)物質(zhi)。它是(shi)石化(hua)和(he)(he)農業化(hua)學品中的(de)(de)(de)工業原料，苯(ben)胺是(shi)造紙、紡織、橡膠、塑料、染(ran)(ran)(ran)料等(deng)生產(chan)行業的(de)(de)(de)副產(chan)品。只需將(jiang)3.苯(ben)胺溶解(jie)在水(shui)中，會造成(cheng)水(shui)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)，即使(shi)濃度(du)低，也(ye)會對水(shui)生生物和(he)(he)人體造成(cheng)危(wei)害，難以降解(jie)。要使(shi)苯(ben)胺使(shi)用先進(jin)、快(kuai)速、有(you)效的(de)(de)(de)技術(shu)來使(shi)苯(ben)胺從水(shui)中完全排(pai)出(chu)。去除(chu)苯(ben)胺*常見的(de)(de)(de)方法(fa)有(you)臭氧(yang)氧(yang)化(hua)、活(huo)性(xing)炭吸附(fu)等(deng)。在生物降解(jie)和(he)(he)電解(jie)等(deng)分解(jie)過程中，高(gao)成(cheng)本是(shi)限(xian)制因(yin)(yin)素。由于活(huo)性(xing)炭能以吸附(fu)和(he)(he)回收，穩定(ding)的(de)(de)(de)碳元素不(bu)會與污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物結合形(xing)成(cheng)其他危(wei)險物質(zhi)，因(yin)(yin)此選擇活(huo)性(xing)炭而不(bu)是(shi)其他技術(shu)去除(chu)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物。

　　由于其結構和高表面(mian)積，活(huo)(huo)性(xing)炭是(shi)有效(xiao)(xiao)去除水(shui)中有機(ji)污染物(wu)（特別是(shi)硬(ying)生物(wu)可降解(jie)污染物(wu)）的(de)合適選(xuan)擇。但由于過濾、分(fen)(fen)(fen)散、渾濁(zhuo)、成本(ben)降低等(deng)問題(ti)，活(huo)(huo)性(xing)炭在大型工程中的(de)使(shi)(shi)用(yong)將受到限制。因此，為(wei)了更經濟地使(shi)(shi)用(yong)活(huo)(huo)性(xing)炭，必須解(jie)決(jue)活(huo)(huo)性(xing)炭吸附飽和后的(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)問題(ti)。根據研究人員的(de)說法，磁分(fen)(fen)(fen)離(li)方(fang)法可以通(tong)過低成本(ben)、簡單、快(kuai)速、高效(xiao)(xiao)的(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)來解(jie)決(jue)分(fen)(fen)(fen)離(li)問題(ti)。

　　制備活性炭(tan)氧化鐵磁納米(mi)粒(li)

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧(yang)化鐵(tie)磁性(xing)(xing)納米顆粒(li)采用化學(xue)共沉淀法制備。氧(yang)化鐵(tie)納米顆粒(li)采用特殊(shu)技術合(he)成，與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)結合(he)。首先，在(zai)硝酸鹽中(zhong)(zhong)浸泡一定量的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)，80℃浸泡3小(xiao)時。然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)在(zai)室溫(wen)下(xia)過濾和干燥(zao)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)將(jiang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)浸泡在(zai)含(han)有氧(yang)化鐵(tie)的(de)水(shui)溶液中(zhong)(zhong)80°C在(zai)下(xia)超聲(sheng)振動中(zhong)(zhong)放置1小(xiao)時。然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)過濾活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)105℃的(de)烘箱中(zhong)(zhong)脫(tuo)水(shui)1小(xiao)時。將(jiang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)在(zai)750℃在(zai)氮(dan)氣下(xia)加熱(re)3小(xiao)時，形成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧(yang)化鐵(tie)磁納米顆粒(li)。*后(hou)(hou)(hou)(hou)，將(jiang)合(he)成的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)用去離子水(shui)洗滌四次，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)在(zai)105℃干燥(zao)并儲(chu)存在(zai)干燥(zao)器(qi)中(zhong)(zhong)備用。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)顯(xian)示(shi)(shi)(shi)通過SEM，TEM，X射線(xian)衍射和(he)(he)BET合成活性(xing)(xing)炭的物理(li)和(he)(he)形態性(xing)(xing)質。各(ge)種(zhong)pH活性(xing)(xing)炭對苯(ben)胺(an)吸(xi)附(fu)(fu)效率(lv)(lv)的影(ying)(ying)(ying)響=圖(tu)4顯(xian)示(shi)(shi)(shi)納米離子在(zai)4小時內的接觸(chu)時間(jian)(a)中。圖(tu)4顯(xian)示(shi)(shi)(shi)，隨著pH從2到(dao)6，吸(xi)附(fu)(fu)效率(lv)(lv)更高pH增加然后減少(shao)。*大苯(ben)胺(an)吸(xi)附(fu)(fu)能力為38.21mg/g，去除率(lv)(lv)為76.4%，pH=6.*低吸(xi)附(fu)(fu)苯(ben)胺(an)量(liang)為34.1mg/g，去除率(lv)(lv)為68.3%，pH=2。圖(tu)4(b)接觸(chu)時間(jian)為pH在(zai)*合適的情況下(xia)(50-300mg/升)吸(xi)附(fu)(fu)活性(xing)(xing)炭不(bu)同濃度苯(ben)胺(an)的影(ying)(ying)(ying)響。圖(tu)5和(he)(he)圖(tu)6顯(xian)示(shi)(shi)(shi)了(le)不(bu)同溫度對苯(ben)胺(an)吸(xi)附(fu)(fu)過程的影(ying)(ying)(ying)響pH活性(xing)(xing)炭劑量(liang)活性(xing)(xing)炭劑量(liang)和(he)(he)各(ge)種(zhong)苯(ben)胺(an)濃度(50-300 mg/L)。

　　活性炭(tan)氧(yang)化(hua)鐵光譜。

　　SEM(a和(he)b)和(he)TEM(c)，活性炭圖像。

　　活(huo)性炭氮吸附(fu)/解吸等(deng)溫線(a)，活(huo)性炭顆粒的孔徑分布(b)。

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

　　各(ge)種苯胺濃度對活性(xing)炭吸附的影(ying)響：pH=6，t=300min，濃度 = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和(he)T=20℃。

　　各種(zhong)溫度對活性炭吸(xi)附苯胺的影(ying)響：pH=6，t=300 min，濃度=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭氧化鐵磁性(xing)(xing)納米(mi)粒(li)(li)子與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭和(he)氧化鐵納米(mi)粒(li)(li)子相結(jie)合(he)，用于從水(shui)環境中(zhong)去(qu)除苯(ben)(ben)胺。結(jie)果(guo)表(biao)明，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭對苯(ben)(ben)胺的(de)(de)吸附(fu)效(xiao)果(guo)接(jie)近中(zhong)性(xing)(xing)pH隨著接(jie)觸時間和(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭用量的(de)(de)增加(jia)，值較(jiao)好(hao)，但隨著初(chu)始苯(ben)(ben)胺濃度(du)和(he)溫度(du)的(de)(de)升高(gao)而降(jiang)低。熱研(yan)(yan)究還(huan)表(biao)明，吸附(fu)苯(ben)(ben)胺在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭上(shang)一直(zhi)是(shi)自(zi)發熱和(he)放熱的(de)(de)。本研(yan)(yan)究表(biao)明，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭氧化鐵納米(mi)離子具(ju)有(you)孔隙率適當、表(biao)面積好(hao)、吸附(fu)能力好(hao)等特點，除了易(yi)于分離和(he)提取溶液外。該活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭可(ke)作(zuo)為去(qu)除大多(duo)數污(wu)(wu)染(ran)物，特別(bie)是(shi)水(shui)環境中(zhong)有(you)機(ji)污(wu)(wu)染(ran)物的(de)(de)有(you)效(xiao)高(gao)效(xiao)吸附(fu)劑(ji)。