活性炭(tan)從水中去(qu)除苯胺

　　活性炭從(cong)水(shui)中去除(chu)(chu)苯胺(an)。根(gen)據本研究(jiu)，我(wo)們使用(yong)活性(xing)(xing)炭(tan)和(he)氧化鐵磁性(xing)(xing)納米粒子作(zuo)為去除(chu)(chu)苯胺(an)的(de)(de)吸(xi)附劑。通過幾種方法(fa)來測試活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)特性(xing)(xing)。同(tong)時，研究(jiu)了不同(tong)的(de)(de)參數，如(ru)pH，接(jie)觸(chu)時間、活性(xing)(xing)炭(tan)劑量、苯胺(an)初始(shi)濃度和(he)溶液溫度的(de)(de)影響，*終得出結論，我(wo)們合成的(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵磁納米離子可以很好(hao)地吸(xi)附水(shui)中的(de)(de)苯胺(an)，也具有快(kuai)速分離溶液的(de)(de)優點，可用(yong)作(zuo)吸(xi)附劑，有效去除(chu)(chu)水(shui)和(he)廢水(shui)中的(de)(de)苯胺(an)等(deng)污染(ran)物。

　　隨著工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)快速增(zeng)長，特別是有(you)(you)機化(hua)合物(wu)(wu)對水(shui)資源和(he)(he)環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)影響，環(huan)(huan)境(jing)污染更加嚴重(zhong)。苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)(an)有(you)(you)芳(fang)環(huan)(huan)和(he)(he)NH 2鍵芳(fang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)簡單物(wu)(wu)質。它是石化(hua)和(he)(he)農業(ye)化(hua)學品(pin)中的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)原料(liao)，苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)(an)是造紙、紡(fang)織、橡膠(jiao)、塑料(liao)、染料(liao)等(deng)生(sheng)(sheng)產(chan)行業(ye)的(de)(de)(de)(de)副產(chan)品(pin)。只需(xu)將3.苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)(an)溶解(jie)(jie)在水(shui)中，會造成水(shui)污染，即使濃度低，也會對水(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)和(he)(he)人體(ti)造成危害，難以降(jiang)解(jie)(jie)。要使苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)(an)使用先(xian)進、快速、有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)技術(shu)來(lai)使苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)(an)從水(shui)中完全(quan)排出。去(qu)除(chu)苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)(an)*常見的(de)(de)(de)(de)方法有(you)(you)臭氧(yang)氧(yang)化(hua)、活(huo)(huo)性(xing)炭吸附等(deng)。在生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)(jie)和(he)(he)電解(jie)(jie)等(deng)分解(jie)(jie)過程中，高(gao)成本是限制因素。由于活(huo)(huo)性(xing)炭能以吸附和(he)(he)回(hui)收，穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)元素不會與污染物(wu)(wu)結合形成其他危險物(wu)(wu)質，因此(ci)選擇(ze)活(huo)(huo)性(xing)炭而不是其他技術(shu)去(qu)除(chu)污染物(wu)(wu)。

　　由于其結構(gou)和高表(biao)面(mian)積，活性炭(tan)是有效去除水中有機(ji)污(wu)染物（特(te)別是硬生物可降解污(wu)染物）的合適選擇。但由于過(guo)濾、分(fen)散、渾濁、成本(ben)降低等問(wen)題(ti)，活性炭(tan)在大型工程(cheng)中的使用將受到限制。因此，為了(le)更(geng)經濟地使用活性炭(tan)，必須解決活性炭(tan)吸附飽和后的分(fen)離問(wen)題(ti)。根據研究人員的說(shuo)法(fa)，磁分(fen)離方法(fa)可以通(tong)過(guo)低成本(ben)、簡單(dan)、快速、高效的分(fen)離來解決分(fen)離問(wen)題(ti)。

　　制備活(huo)性(xing)炭(tan)氧化鐵(tie)磁納(na)米粒

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化鐵(tie)磁性(xing)(xing)納(na)米顆粒(li)采用化學共沉淀法制(zhi)備。氧(yang)化鐵(tie)納(na)米顆粒(li)采用特殊(shu)技術合(he)成，與(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)結合(he)。首先，在(zai)(zai)硝酸鹽中浸(jin)泡一定量的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)，80℃浸(jin)泡3小(xiao)時(shi)。然后(hou)在(zai)(zai)室溫下(xia)(xia)過濾和干(gan)燥(zao)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。然后(hou)將(jiang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)浸(jin)泡在(zai)(zai)含有氧(yang)化鐵(tie)的(de)水(shui)溶(rong)液中80°C在(zai)(zai)下(xia)(xia)超聲振動中放置1小(xiao)時(shi)。然后(hou)過濾活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)105℃的(de)烘箱中脫水(shui)1小(xiao)時(shi)。將(jiang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)在(zai)(zai)750℃在(zai)(zai)氮(dan)氣下(xia)(xia)加熱3小(xiao)時(shi)，形成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化鐵(tie)磁納(na)米顆粒(li)。*后(hou)，將(jiang)合(he)成的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)用去離子(zi)水(shui)洗滌(di)四次，然后(hou)在(zai)(zai)105℃干(gan)燥(zao)并(bing)儲(chu)存在(zai)(zai)干(gan)燥(zao)器中備用。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)顯(xian)示(shi)通過SEM，TEM，X射(she)線衍射(she)和BET合成活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)物理(li)和形態性(xing)(xing)質。各(ge)種pH活(huo)性(xing)(xing)炭對(dui)苯(ben)胺吸附(fu)(fu)效率的(de)影(ying)響=圖(tu)4顯(xian)示(shi)納(na)米離子在4小時(shi)內的(de)接觸(chu)時(shi)間(a)中。圖(tu)4顯(xian)示(shi)，隨著pH從2到6，吸附(fu)(fu)效率更高pH增加然后(hou)減少。*大苯(ben)胺吸附(fu)(fu)能力為38.21mg/g，去(qu)除(chu)率為76.4%，pH=6.*低吸附(fu)(fu)苯(ben)胺量(liang)為34.1mg/g，去(qu)除(chu)率為68.3%，pH=2。圖(tu)4(b)接觸(chu)時(shi)間為pH在*合適的(de)情況下(50-300mg/升(sheng))吸附(fu)(fu)活(huo)性(xing)(xing)炭不(bu)同濃度苯(ben)胺的(de)影(ying)響。圖(tu)5和圖(tu)6顯(xian)示(shi)了不(bu)同溫(wen)度對(dui)苯(ben)胺吸附(fu)(fu)過程(cheng)的(de)影(ying)響pH活(huo)性(xing)(xing)炭劑量(liang)活(huo)性(xing)(xing)炭劑量(liang)和各(ge)種苯(ben)胺濃度(50-300 mg/L)。

　　活性炭氧(yang)化鐵光譜(pu)。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活性(xing)炭(tan)圖像。

　　活(huo)性(xing)炭(tan)氮(dan)吸附/解吸等(deng)溫線(xian)(a)，活(huo)性(xing)炭(tan)顆(ke)粒的孔(kong)徑分布(b)。

　　pH值(zhi)(a)在濃(nong)度=50 mg/L和接觸時間(jian)(b)對濃(nong)度=50-300 mg/L苯胺吸附在活性炭上，W=1 g/L T=20℃。

　　各種苯胺濃(nong)度(du)(du)對活(huo)性炭吸附的影響：pH=6，t=300min，濃(nong)度(du)(du) = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和T=20℃。

　　各種溫度對(dui)活性炭吸附苯胺的影響(xiang)：pH=6，t=300 min，濃度=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧(yang)化(hua)鐵磁性(xing)(xing)(xing)(xing)納(na)米(mi)粒子(zi)與活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)氧(yang)化(hua)鐵納(na)米(mi)粒子(zi)相(xiang)結(jie)合，用于(yu)從水環境(jing)(jing)中(zhong)去除苯(ben)胺。結(jie)果表(biao)(biao)明，活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)對苯(ben)胺的(de)吸(xi)附效果接近中(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)pH隨著(zhu)接觸時間和(he)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)用量(liang)的(de)增加，值(zhi)較好(hao)(hao)，但隨著(zhu)初始苯(ben)胺濃(nong)度和(he)溫度的(de)升高(gao)而(er)降低。熱研究還表(biao)(biao)明，吸(xi)附苯(ben)胺在活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)上一直是(shi)自發熱和(he)放熱的(de)。本研究表(biao)(biao)明，活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧(yang)化(hua)鐵納(na)米(mi)離子(zi)具有孔隙率適當(dang)、表(biao)(biao)面積(ji)好(hao)(hao)、吸(xi)附能(neng)力好(hao)(hao)等特(te)點(dian)，除了易于(yu)分離和(he)提(ti)取溶液外。該活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)可作為去除大多數污(wu)染(ran)物，特(te)別是(shi)水環境(jing)(jing)中(zhong)有機(ji)污(wu)染(ran)物的(de)有效高(gao)效吸(xi)附劑(ji)。