亞甲基藍活性炭吸附

　　氧化(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)是(shi)在氧化(hua)鐵(tie)浸漬活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)后合(he)成(cheng)的(de)。通(tong)過活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)氧化(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)pH、ZPC和(he)FTIR光(guang)譜(pu)表征。亞(ya)甲基藍通(tong)過活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)氧化(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)去除(chu)(chu)。在7-10的(de)pH氧化(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)去除(chu)(chu)率(lv)高達95%(高于活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan))。雖然反應動(dong)力學(xue)是(shi)偽二次(ci)的(de)，但整體速率(lv)由膜擴(kuo)散(san)、孔(kong)擴(kuo)散(san)和(he)顆粒擴(kuo)散(san)等多(duo)個過程控(kong)制。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)氧化(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)分別為21.79和(he)14.82 kJ / mol)亞(ya)甲基藍攝入的(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)能值顯示了物理吸附過程。氧化(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)在再生(sheng)研(yan)究(jiu)中不斷出現≥去除(chu)(chu)亞(ya)甲基藍90%，甚至多(duo)達10次(ci)重(zhong)復循環。

　　生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)體提供新(xin)鮮空氣(qi)和(he)清潔水(shui)(shui)(shui)非常重要。因(yin)此(ci)，保持淡水(shui)(shui)(shui)資(zi)源的(de)質(zhi)量仍然是(shi)一個挑戰。當然，工業(ye)場所釋放(fang)的(de)污泥和(he)殘留物(wu)通常含有(you)有(you)害污染物(wu)，會(hui)惡(e)化(hua)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)。金(jin)屬、染料(liao)(liao)(liao)、農藥等(deng)(deng)有(you)害物(wu)質(zhi)以及許多抗生(sheng)(sheng)(sheng)素作(zuo)(zuo)為(wei)工業(ye)作(zuo)(zuo)業(ye)和(he)農業(ye)徑流排(pai)放(fang)對環境構成嚴(yan)重威脅。合(he)(he)成染料(liao)(liao)(liao)賦予廢(fei)水(shui)(shui)(shui)顏(yan)色，*終會(hui)擾亂水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)長活(huo)性，并(bing)負責增加(jia)化(hua)學(xue)需氧量。此(ci)外(wai)，水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)植物(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)長必須通過吸收陽光(guang)來抑制光(guang)合(he)(he)作(zuo)(zuo)用。這(zhe)些污染物(wu)也威脅到(dao)食(shi)物(wu)循環和(he)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)，因(yin)為(wei)它們會(hui)導致突變(bian)和(he)致癌。嘔吐、黃疸、加(jia)速(su)心率、休克(ke)和(he)組織壞死是(shi)與染料(liao)(liao)(liao)有(you)關的(de)健(jian)康風險。因(yin)此(ci)，在進(jin)(jin)入水(shui)(shui)(shui)系統之(zhi)前，對含有(you)染料(liao)(liao)(liao)的(de)工業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)行(xing)處理至(zhi)關重要。混凝、氧化(hua)、吸附(fu)、納米過濾和(he)絮凝、離(li)子(zi)交(jiao)換和(he)膜(mo)處理等(deng)(deng)大量物(wu)理化(hua)學(xue)方法已用于從(cong)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)和(he)工業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)去除(chu)合(he)(he)成染料(liao)(liao)(liao)。

　　然而，活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)已廣泛應用(yong)于水(shui)介(jie)質的(de)(de)(de)(de)凈化(hua)(hua)、氣體/固相分離(li)、催化(hua)(hua)和(he)電(dian)化(hua)(hua)學過程中的(de)(de)(de)(de)吸附劑。活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)特(te)性(xing)，即膨脹(zhang)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙率(lv)和(he)高(gao)表面(mian)積，易(yi)于分離(li)，運行成本(ben)低，吸收親(qin)和(he)力(li)顯著，使(shi)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)成為(wei)(wei)各種應用(yong)的(de)(de)(de)(de)通用(yong)和(he)首選材料(liao)。為(wei)(wei)了(le)進(jin)一(yi)步提高(gao)效率(lv)，研究了(le)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)修改和(he)可重(zhong)用(yong)性(xing)。

　　本(ben)文簡(jian)要(yao)介紹了(le)活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)表(biao)面改性(xing)，以改善其對亞甲(jia)基藍的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)親和(he)力和(he)廢(fei)吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)再(zai)生。為了(le)在活(huo)(huo)性(xing)炭上(shang)產(chan)生更多的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)位點(dian)，用(yong)氧(yang)化劑(ji)修飾表(biao)面，然后用(yong)鐵(tie)前體浸漬，產(chan)生鐵(tie)浸漬活(huo)(huo)性(xing)炭。充分表(biao)征活(huo)(huo)性(xing)炭和(he)氧(yang)化鐵(tie)活(huo)(huo)性(xing)炭，研(yan)究了(le)水系統的(de)(de)(de)亞甲(jia)基藍攝(she)入(ru)。對于(yu)實際應用(yong)，廢(fei)吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)可重用(yong)性(xing)是(shi)主要(yao)的(de)(de)(de)經(jing)濟效益，一是(shi)降低運行(xing)成本(ben)，二是(shi)解決(jue)廢(fei)吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)處(chu)理問題(ti)，是(shi)昂貴(gui)的(de)(de)(de)選擇(ze)和(he)資源浪費(fei)。

　　由(you)于(yu)表(biao)面氧(yang)化(hua)和鐵(tie)(tie)浸漬，活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)表(biao)面電(dian)荷密(mi)度(pH ZPC)從7.4降低到4.3.這(zhe)有助(zhu)于(yu)增加氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)酸性(xing)(xing)(xing)特性(xing)(xing)(xing)，對陽(yang)離子(zi)染(ran)料(亞(ya)甲基藍(lan))在(zai)水系(xi)統中具有更高(gao)效的(de)吸(xi)附水平。與(yu)其對應(ying)物(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)pH(2-10)環境溫度(298K))在(zai)有利(li)條(tiao)件下，氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)亞(ya)甲基藍(lan)去除(chu)(chu)率(lv)一直很高(gao)，需要較低的(de)劑量(0.2g顯示高(gao)達(da)98%)。動力學建模表(biao)明，偽二階(jie)模型(xing)很好地解(jie)釋(shi)了反應(ying)機制(zhi)，但整體吸(xi)附過程由(you)膜(mo)擴散、孔擴散和顆(ke)粒擴散控制(zhi)。目前(qian)工作的(de)可(ke)行性(xing)(xing)(xing)和有效性(xing)(xing)(xing)與(yu)廢(fei)吸(xi)附劑的(de)可(ke)重用性(xing)(xing)(xing)研究有關。通過觀察活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)和氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)吸(xi)附/解(jie)吸(xi)，我們(men)可(ke)以(yi)得(de)出(chu)結(jie)論，氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)比連續流動系(xi)統中使用的(de)未改(gai)性(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)更合(he)適(shi)。氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)在(zai)10次循環后重復使用，脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)達(da)90%，反映(ying)其高(gao)再生(sheng)能力。氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是(shi)從廢(fei)水中去除(chu)(chu)陽(yang)離子(zi)污染(ran)物(wu)的(de)優質吸(xi)附劑材料。