活性炭從水(shui)中(zhong)去除苯胺

　　活性炭從(cong)水(shui)中去(qu)除(chu)苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)。根(gen)據本研究(jiu)(jiu)，我們使用活性炭(tan)和氧(yang)化鐵磁性納米粒子作(zuo)為(wei)去(qu)除(chu)苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)的吸(xi)附(fu)劑(ji)。通(tong)過幾(ji)種方(fang)法來測試(shi)活性炭(tan)的特性。同時，研究(jiu)(jiu)了不同的參數，如pH，接觸(chu)時間(jian)、活性炭(tan)劑(ji)量(liang)、苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)初始濃(nong)度和溶液溫(wen)度的影響，*終得(de)出結論(lun)，我們合成的活性炭(tan)氧(yang)化鐵磁納米離子可以很好地吸(xi)附(fu)水(shui)中的苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)，也具(ju)有(you)快速(su)分離溶液的優(you)點，可用作(zuo)吸(xi)附(fu)劑(ji)，有(you)效去(qu)除(chu)水(shui)和廢水(shui)中的苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)等污染(ran)物。

　　隨著(zhu)工業(ye)的(de)(de)快速增(zeng)長，特別是有(you)(you)機化(hua)合物(wu)對水資源和(he)環(huan)境的(de)(de)影響(xiang)，環(huan)境污(wu)染(ran)更加嚴重。苯(ben)(ben)胺(an)有(you)(you)芳環(huan)和(he)NH 2鍵芳環(huan)的(de)(de)簡單(dan)物(wu)質(zhi)。它(ta)是石(shi)化(hua)和(he)農(nong)業(ye)化(hua)學品中(zhong)的(de)(de)工業(ye)原(yuan)料(liao)，苯(ben)(ben)胺(an)是造紙、紡織、橡膠、塑(su)料(liao)、染(ran)料(liao)等(deng)生(sheng)產(chan)(chan)行(xing)業(ye)的(de)(de)副(fu)產(chan)(chan)品。只(zhi)需將3.苯(ben)(ben)胺(an)溶解在水中(zhong)，會造成(cheng)水污(wu)染(ran)，即(ji)使濃度低，也會對水生(sheng)生(sheng)物(wu)和(he)人體造成(cheng)危(wei)害(hai)，難(nan)以降解。要使苯(ben)(ben)胺(an)使用先進、快速、有(you)(you)效的(de)(de)技術來(lai)使苯(ben)(ben)胺(an)從水中(zhong)完全排出。去(qu)除(chu)苯(ben)(ben)胺(an)*常見的(de)(de)方法(fa)有(you)(you)臭氧(yang)氧(yang)化(hua)、活性炭吸附等(deng)。在生(sheng)物(wu)降解和(he)電解等(deng)分解過程(cheng)中(zhong)，高成(cheng)本(ben)是限制(zhi)因素(su)。由于活性炭能以吸附和(he)回(hui)收(shou)，穩定的(de)(de)碳元素(su)不會與污(wu)染(ran)物(wu)結(jie)合形成(cheng)其他(ta)危(wei)險(xian)物(wu)質(zhi)，因此(ci)選擇活性炭而不是其他(ta)技術去(qu)除(chu)污(wu)染(ran)物(wu)。

　　由于其結(jie)構和高表面積，活性(xing)炭是有效去除水中(zhong)有機污(wu)染物（特(te)別(bie)是硬生物可(ke)(ke)降解(jie)污(wu)染物）的(de)合適選(xuan)擇。但由于過濾、分(fen)散、渾濁、成本降低等(deng)問(wen)題(ti)(ti)，活性(xing)炭在大型工程中(zhong)的(de)使用將受到限制。因此，為了更經濟地使用活性(xing)炭，必須(xu)解(jie)決活性(xing)炭吸附(fu)飽和后的(de)分(fen)離問(wen)題(ti)(ti)。根據研究人員的(de)說法(fa)，磁分(fen)離方(fang)法(fa)可(ke)(ke)以通(tong)過低成本、簡(jian)單、快速(su)、高效的(de)分(fen)離來解(jie)決分(fen)離問(wen)題(ti)(ti)。

　　制備活性炭氧化鐵磁納米粒

　　活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化鐵磁(ci)性(xing)(xing)(xing)納(na)米(mi)顆(ke)(ke)粒(li)采用(yong)化學(xue)共沉(chen)淀(dian)法制備。氧(yang)化鐵納(na)米(mi)顆(ke)(ke)粒(li)采用(yong)特殊(shu)技術合成(cheng)，與(yu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)結合。首(shou)先，在(zai)硝酸鹽中(zhong)浸(jin)(jin)泡(pao)一定(ding)量的(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)，80℃浸(jin)(jin)泡(pao)3小(xiao)時。然后(hou)(hou)在(zai)室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)過濾和干燥(zao)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。然后(hou)(hou)將(jiang)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)浸(jin)(jin)泡(pao)在(zai)含有氧(yang)化鐵的(de)水(shui)溶液中(zhong)80°C在(zai)下(xia)(xia)(xia)超聲(sheng)振動中(zhong)放置1小(xiao)時。然后(hou)(hou)過濾活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)105℃的(de)烘箱中(zhong)脫水(shui)1小(xiao)時。將(jiang)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)在(zai)750℃在(zai)氮氣下(xia)(xia)(xia)加熱(re)3小(xiao)時，形(xing)成(cheng)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化鐵磁(ci)納(na)米(mi)顆(ke)(ke)粒(li)。*后(hou)(hou)，將(jiang)合成(cheng)的(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)用(yong)去離子(zi)水(shui)洗滌四(si)次，然后(hou)(hou)在(zai)105℃干燥(zao)并(bing)儲存(cun)在(zai)干燥(zao)器中(zhong)備用(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)(tu)顯示(shi)通過SEM，TEM，X射(she)線(xian)衍射(she)和(he)BET合成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)物理和(he)形態性(xing)(xing)質。各種pH活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭對苯胺吸附(fu)(fu)(fu)效率(lv)的(de)影響=圖(tu)(tu)4顯示(shi)納米離子在(zai)4小時內(nei)的(de)接觸時間(jian)(a)中。圖(tu)(tu)4顯示(shi)，隨(sui)著(zhu)pH從2到6，吸附(fu)(fu)(fu)效率(lv)更高pH增加然后減少。*大(da)苯胺吸附(fu)(fu)(fu)能(neng)力(li)為(wei)38.21mg/g，去(qu)除率(lv)為(wei)76.4%，pH=6.*低吸附(fu)(fu)(fu)苯胺量(liang)為(wei)34.1mg/g，去(qu)除率(lv)為(wei)68.3%，pH=2。圖(tu)(tu)4(b)接觸時間(jian)為(wei)pH在(zai)*合適的(de)情況下(50-300mg/升(sheng))吸附(fu)(fu)(fu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭不同(tong)濃度苯胺的(de)影響。圖(tu)(tu)5和(he)圖(tu)(tu)6顯示(shi)了不同(tong)溫度對苯胺吸附(fu)(fu)(fu)過程的(de)影響pH活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭劑量(liang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭劑量(liang)和(he)各種苯胺濃度(50-300 mg/L)。

　　活性炭氧化鐵光(guang)譜。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活性炭(tan)圖像。

　　活性炭氮吸附/解吸等溫線(a)，活性炭顆粒(li)的孔徑分布(b)。

　　pH值(zhi)(a)在(zai)濃度=50 mg/L和接觸時(shi)間(b)對濃度=50-300 mg/L苯胺吸附在(zai)活(huo)性炭上，W=1 g/L T=20℃。

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

　　各種溫(wen)度對(dui)活性炭(tan)吸(xi)附(fu)苯(ben)胺的影響：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(tan)(tan)氧化(hua)鐵(tie)磁(ci)性(xing)(xing)納米(mi)粒子(zi)與(yu)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)氧化(hua)鐵(tie)納米(mi)粒子(zi)相結合，用于從(cong)水(shui)環(huan)境中去除(chu)苯胺。結果(guo)表明(ming)，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)對苯胺的吸(xi)(xi)附效果(guo)接近中性(xing)(xing)pH隨著接觸時間和(he)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)用量的增加，值較(jiao)好(hao)(hao)，但隨著初始(shi)苯胺濃度(du)和(he)溫(wen)度(du)的升高而降低。熱研(yan)(yan)究還(huan)表明(ming)，吸(xi)(xi)附苯胺在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)上一直是(shi)自(zi)發熱和(he)放熱的。本研(yan)(yan)究表明(ming)，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧化(hua)鐵(tie)納米(mi)離子(zi)具有(you)(you)孔隙(xi)率(lv)適(shi)當、表面(mian)積好(hao)(hao)、吸(xi)(xi)附能力好(hao)(hao)等特點，除(chu)了(le)易于分離和(he)提(ti)取溶(rong)液外。該活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)可作為去除(chu)大多數污染物(wu)，特別是(shi)水(shui)環(huan)境中有(you)(you)機污染物(wu)的有(you)(you)效高效吸(xi)(xi)附劑。