氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵(tie)浸漬活(huo)性炭作為從(cong)廢(fei)水中去除硒(xi)的(de)(de)吸附劑(Se)離子的(de)(de)效果(guo)。在*近的(de)(de)廣泛總結中，報(bao)(bao)道了不同類型的(de)(de)有(you)機和(he)無機硒(xi)物(wu)種。Se無機形(xing)式(shi)通常存在于許多報(bao)(bao)告(gao)形(xing)式(shi)的(de)(de)表面和(he)地(di)下水中，如Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)酸(suan)鹽)，SeO 4-2(硒(xi)酸(suan)鹽)和(he)Se它(ta)是物(wu)種不溶(rong)形(xing)式(shi)。在廢(fei)物(wu)或地(di)表水高濃度水平發現硒(xi)會造成嚴重的(de)(de)環(huan)境問題。地(di)表水中Se*大(da)含量設定(ding)為5.0μ。所以，因(yin)為對Se對地(di)表水濃度的(de)(de)處理(li)和(he)控制(zhi)越來越嚴格。Se通常發現在地(di)殼、巖石和(he)沉(chen)積土*近的(de)(de)報(bao)(bao)告(gao)指出(chu)，除了涉及工業和(he)采礦活(huo)動的(de)(de)農業排水徑流外，大(da)氣和(he)水生環(huan)境中顯著的(de)(de)硒(xi)排放量。

　　為(wei)了(le)(le)滿足Se除了(le)(le)處(chu)理工業(ye)、采礦廢水(shui)和(he)(he)農業(ye)排水(shui)外，飲用(yong)(yong)水(shui)標準還在不同程度的復雜(za)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)進步的開(kai)放文獻(xian)中(zhong)(zhong)報(bao)告(gao)了(le)(le)不同數(shu)量(liang)的處(chu)理過(guo)程。吸(xi)附(fu)已被報(bao)道為(wei)有效降低成本Se去除技術。金(jin)屬(shu)氧化(hua)物增強(qiang)材(cai)料，包括低成本替代材(cai)料、活性(xing)(xing)(xing)炭等，已被測試。因此，本研(yan)究(jiu)專注于有效去除水(shui)溶液Se基于活性(xing)(xing)(xing)炭的新材(cai)料。近年(nian)來，活性(xing)(xing)(xing)炭因其(qi)獨特的性(xing)(xing)(xing)能在水(shui)處(chu)理中(zhong)(zhong)得到了(le)(le)廣泛的應用(yong)(yong)。還報(bao)告(gao)了(le)(le)重金(jin)屬(shu)離(li)子活性(xing)(xing)(xing)炭吸(xi)附(fu)和(he)(he)有機(ji)化(hua)合物。在這項工作(zuo)中(zhong)(zhong)，用(yong)(yong)氧化(hua)鐵(tie)浸漬的活性(xing)(xing)(xing)炭從水(shui)中(zhong)(zhong)吸(xi)收(shou)硒(xi)離(li)子。研(yan)究(jiu)了(le)(le)去除硒(xi)的活性(xing)(xing)(xing)炭負荷，pH值(zhi)，CNT量(liang)、接觸時間和(he)(he)初(chu)始濃度的影(ying)響。掃描電(dian)子顯微鏡，高透射電(dian)子顯微鏡，熱(re)重分析，X能量(liang)色(se)散(san)X射線(xian)光(guang)譜氮吸(xi)附(fu)技術及射線(xian)衍(yan)射儀(yi)ζ電(dian)位(wei)。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)納米顆粒浸漬在(zai)活(huo)性炭表(biao)面。361氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)負荷為5%mg硝酸鐵(tie)(tie)(III)九水合(he)物(wu)和(he)(he)1g乙(yi)醇(chun)溶(rong)(rong)液中(zhong)分別(bie)溶(rong)(rong)解活(huo)性炭，超(chao)聲(sheng)處(chu)理(li)30分鐘，確保混合(he)均勻(yun)。在(zai)進一步混合(he)兩種溶(rong)(rong)液和(he)(he)進一步超(chao)聲(sheng)處(chu)理(li)后，溶(rong)(rong)液在(zai)80℃保持爐內過夜，蒸發乙(yi)醇(chun)。*后，在(zai)350對流烘箱(xiang)中(zhong)放置產(chan)品℃煅燒(shao)3小(xiao)時，確保氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)顆粒有效附(fu)著在(zai)活(huo)性炭表(biao)面。冷卻后，合(he)成5%氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)NP活(huo)性炭復合(he)材料。722mg和(he)(he)1.44g硝酸鐵(tie)(tie)(III)九水合(he)物(wu)與1g活(huo)性炭管混合(he)。在(zai)別(bie)處(chu)找到準(zhun)備好(hao)的(de)細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量的SeO 2溶(rong)(rong)解在去離子水中(zhong)以制備原液(ye)(ye)。的SeO 2溶(rong)(rong)解在水中(zhong)形(xing)成亞(ya)硒酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲備溶(rong)(rong)液(ye)(ye)pH，并通過添加緩沖溶(rong)(rong)液(ye)(ye)進行(xing)維護。

　　高分(fen)辨率透(tou)(tou)射電子顯(xian)微鏡(jing)用于(yu)表(biao)(biao)示與(yu)氧化鐵(tie)納(na)米(mi)(mi)(mi)粒(li)(li)(li)子和(he)原始(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭混合的(de)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)、結構和(he)純(chun)度。所呈現的(de)原始(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭圖像1清楚地表(biao)(biao)明(ming)，直徑(jing)為10至(zhi)10至(zhi)30 高度有序的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭在(zai)30納(na)米(mi)(mi)(mi)和(he)長度范圍內的(de)結晶結構 μ米(mi)(mi)(mi)。另外，可(ke)以注意到石墨片的(de)透(tou)(tou)明(ming)條(tiao)紋(wen)是(shi)0.35nm分(fen)離良好，向(xiang)管軸(zhou)傾斜約2°傾斜角度。與(yu)鐵(tie)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭混合TEM圖像2 ? 圖13納(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(li)(b)-1(d)氧化鐵(tie)納(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(li)存在(zai)于(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)(biao)面。白色氧化鐵(tie)納(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(li)以球形(xing)和(he)不規則(ze)形(xing)狀顯(xian)示TEM圖像中。估計(ji)Fe2O3納(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(li)的(de)大(da)小約為1-5nm，它分(fen)布均勻，在(zai)某些位置(zhi)稍微聚集，導致納(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(li)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)增加。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)(mian)(mian)氧化(hua)鐵載量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)百分比影響(xiang)硒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除率。例如，在(zai)20%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)(fu)載率下(xia)率下(xia)觀察，pH在(zai)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，分別(bie)實現了(le)近100%Se分別(bie)為(wei)10%和(he)5%氧化(hua)鐵的(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)(fu)載率為(wei)93%和(he)65%。許多因(yin)(yin)素可能是(shi)由于這(zhe)種明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)。例如，在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)(mian)(mian)附(fu)著氧化(hua)鐵顆粒(li)可以(yi)為(wei)硒離子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互作(zuo)用提供足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)點。此(ci)(ci)外，眾所周(zhou)知(zhi)，水溶液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬氧化(hua)物納米顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)被(bei)羥基(ji)覆蓋(gai)。因(yin)(yin)此(ci)(ci)，陰(yin)離子(zi)通過(guo)陽性(xing)(xing)吸附(fu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)面(mian)(mian)(mian)電(dian)(dian)荷吸附(fu)(負(fu)(fu)號(hao)小于陰(yin)離子(zi))。一般，改進pH因(yin)(yin)此(ci)(ci)，吸附(fu)容(rong)量(liang)(liang)降(jiang)低了(le)吸附(fu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)荷。結(jie)果，當pH增(zeng)加時(shi)，吸附(fu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)面(mian)(mian)(mian)帶負(fu)(fu)電(dian)(dian)荷，導致吸附(fu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)顆粒(li)與硒陰(yin)離子(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)排斥。這(zhe)種排斥導致吸附(fu)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)終止(zhi)和(he)高度(du)pH吸附(fu)在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硒陰(yin)離子(zi)釋放(fang)到水中(解吸過(guo)程)。基(ji)于報告(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果在(zai)后來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗中選擇了(le)用20%(重量(liang)(liang))氧化(hua)鐵浸漬(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭，研究了(le)初始Se其他變量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，如濃度(du)、活(huo)性(xing)(xing)炭劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)量(liang)(liang)、接觸(chu)時(shi)間、動力(li)學和(he)等溫線模型。

　　研究表(biao)明(ming)，用20重(zhong)量(liang)(liang)%的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)浸漬的(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)在6小時內顯示出(chu)100%的(de)硒離(li)子去除(chu)，初始濃度(du)(du)為(wei)1ppm，吸附(fu)劑量(liang)(liang)為(wei)25mg，攪拌(ban)速度(du)(du)為(wei)150rpm。非常適合吸附(fu)數據Freundlich模(mo)型，Langmuir等溫線模(mo)型預(yu)測的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)浸漬活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)吸附(fu)能(neng)力(li)*大，為(wei)111 mg / g。日期與偽二(er)階動力(li)學(xue)模(mo)型相關(guan)性(xing)好，常數為(wei)0.016 g / mg·h。氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)浸漬活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)*高吸附(fu)能(neng)力(li)表(biao)明(ming)，它能(neng)有(you)效(xiao)地從水中去除(chu)硒離(li)子。