氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸(jin)漬活性炭(tan)作(zuo)為(wei)從廢水中去除硒(xi)(xi)的(de)吸附劑(Se)離子(zi)的(de)效果(guo)。在(zai)*近(jin)的(de)廣(guang)泛總(zong)結中，報道(dao)了(le)不同類型的(de)有機和(he)(he)無機硒(xi)(xi)物種(zhong)。Se無機形式通常(chang)存在(zai)于許多報告(gao)形式的(de)表(biao)面和(he)(he)地下(xia)水中，如(ru)Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)(xi)酸(suan)鹽(yan))，SeO 4-2(硒(xi)(xi)酸(suan)鹽(yan))和(he)(he)Se它(ta)是物種(zhong)不溶形式。在(zai)廢物或地表(biao)水高濃度(du)水平發現硒(xi)(xi)會造成(cheng)嚴重的(de)環境(jing)問(wen)題。地表(biao)水中Se*大含量(liang)(liang)設定為(wei)5.0μ。所以，因為(wei)對Se對地表(biao)水濃度(du)的(de)處理(li)和(he)(he)控制越來越嚴格。Se通常(chang)發現在(zai)地殼(ke)、巖石(shi)和(he)(he)沉(chen)積土*近(jin)的(de)報告(gao)指出，除了(le)涉(she)及(ji)工(gong)業和(he)(he)采礦活動的(de)農業排水徑流(liu)外，大氣和(he)(he)水生環境(jing)中顯著的(de)硒(xi)(xi)排放量(liang)(liang)。

　　為了(le)滿(man)足(zu)Se除了(le)處理(li)工業、采(cai)礦廢水和(he)(he)農業排(pai)水外，飲用水標準還(huan)在不同程度的(de)(de)復雜性(xing)(xing)和(he)(he)進步的(de)(de)開放文獻中(zhong)(zhong)(zhong)報(bao)告了(le)不同數(shu)量(liang)的(de)(de)處理(li)過程。吸附已(yi)被報(bao)道為有(you)效降(jiang)低(di)(di)成(cheng)本(ben)Se去除技(ji)術。金屬(shu)氧化物(wu)增(zeng)強材料(liao)，包括低(di)(di)成(cheng)本(ben)替代材料(liao)、活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭等(deng)，已(yi)被測試。因(yin)此，本(ben)研究專(zhuan)注于有(you)效去除水溶(rong)液Se基于活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)新材料(liao)。近年(nian)來，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭因(yin)其獨特的(de)(de)性(xing)(xing)能在水處理(li)中(zhong)(zhong)(zhong)得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)應用。還(huan)報(bao)告了(le)重金屬(shu)離子(zi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭吸附和(he)(he)有(you)機化合物(wu)。在這項工作(zuo)中(zhong)(zhong)(zhong)，用氧化鐵浸漬的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭從水中(zhong)(zhong)(zhong)吸收硒離子(zi)。研究了(le)去除硒的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭負荷，pH值，CNT量(liang)、接觸時間(jian)和(he)(he)初始濃(nong)度的(de)(de)影響。掃(sao)描電(dian)子(zi)顯(xian)(xian)微鏡(jing)，高(gao)透射電(dian)子(zi)顯(xian)(xian)微鏡(jing)，熱重分(fen)析，X能量(liang)色散X射線(xian)光譜(pu)氮吸附技(ji)術及射線(xian)衍射儀ζ電(dian)位(wei)。

　　活性炭浸漬

　　氧化(hua)(hua)鐵納米顆粒(li)浸漬在活性(xing)炭表面(mian)。361氧化(hua)(hua)鐵負荷為5%mg硝酸鐵(III)九(jiu)水(shui)合(he)(he)物和1g乙醇(chun)溶(rong)液(ye)中分(fen)別(bie)溶(rong)解活性(xing)炭，超聲處(chu)(chu)理30分(fen)鐘，確(que)保(bao)(bao)混(hun)(hun)合(he)(he)均勻。在進一(yi)(yi)步混(hun)(hun)合(he)(he)兩種(zhong)溶(rong)液(ye)和進一(yi)(yi)步超聲處(chu)(chu)理后，溶(rong)液(ye)在80℃保(bao)(bao)持爐內過夜，蒸發乙醇(chun)。*后，在350對(dui)流烘箱(xiang)中放置產(chan)品℃煅燒3小(xiao)時(shi)，確(que)保(bao)(bao)氧化(hua)(hua)鐵顆粒(li)有效附著在活性(xing)炭表面(mian)。冷卻后，合(he)(he)成5%氧化(hua)(hua)鐵NP活性(xing)炭復合(he)(he)材料。722mg和1.44g硝酸鐵(III)九(jiu)水(shui)合(he)(he)物與(yu)1g活性(xing)炭管(guan)混(hun)(hun)合(he)(he)。在別(bie)處(chu)(chu)找到準(zhun)備好的細(xi)節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量的(de)SeO 2溶(rong)(rong)解在(zai)去離子水中以制(zhi)備(bei)原液(ye)。的(de)SeO 2溶(rong)(rong)解在(zai)水中形成亞硒酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲備(bei)溶(rong)(rong)液(ye)pH，并(bing)通過添加緩(huan)沖溶(rong)(rong)液(ye)進行(xing)維護。

　　高(gao)分辨率(lv)透射電(dian)子顯(xian)微(wei)(wei)鏡用于(yu)表示與氧化(hua)鐵納米粒(li)子和原(yuan)始活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)混(hun)合的(de)(de)尺寸、結(jie)構和純(chun)度(du)。所呈現的(de)(de)原(yuan)始活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)圖(tu)像(xiang)1清楚地(di)表明，直徑為10至(zhi)10至(zhi)30 高(gao)度(du)有(you)序的(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)在(zai)30納米和長度(du)范(fan)圍內的(de)(de)結(jie)晶(jing)結(jie)構 μ米。另外，可以注意到石墨片的(de)(de)透明條(tiao)紋是0.35nm分離良好，向管軸傾斜(xie)約(yue)2°傾斜(xie)角度(du)。與鐵活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)混(hun)合TEM圖(tu)像(xiang)2 ? 圖(tu)13納米顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(b)-1(d)氧化(hua)鐵納米顆(ke)(ke)(ke)粒(li)存在(zai)于(yu)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)。白色(se)氧化(hua)鐵納米顆(ke)(ke)(ke)粒(li)以球(qiu)形(xing)和不規則形(xing)狀顯(xian)示TEM圖(tu)像(xiang)中。估計Fe2O3納米顆(ke)(ke)(ke)粒(li)的(de)(de)大小約(yue)為1-5nm，它(ta)分布均(jun)勻，在(zai)某些位置稍微(wei)(wei)聚集，導(dao)致納米顆(ke)(ke)(ke)粒(li)尺寸增加。

　　活性(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)氧(yang)化(hua)(hua)鐵載(zai)(zai)量的(de)(de)(de)百分比影響硒的(de)(de)(de)去除率(lv)。例如(ru)，在(zai)(zai)(zai)20%的(de)(de)(de)負(fu)載(zai)(zai)率(lv)下(xia)率(lv)下(xia)觀察，pH在(zai)(zai)(zai)1的(de)(de)(de)情況下(xia)，分別(bie)實現(xian)了(le)近100%Se分別(bie)為10%和5%氧(yang)化(hua)(hua)鐵的(de)(de)(de)負(fu)載(zai)(zai)率(lv)為93%和65%。許(xu)多因(yin)素可能是由于這(zhe)種(zhong)明(ming)顯的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)。例如(ru)，在(zai)(zai)(zai)活性(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)附(fu)(fu)著氧(yang)化(hua)(hua)鐵顆(ke)粒可以(yi)為硒離(li)子的(de)(de)(de)相(xiang)互作用(yong)提供足夠的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)點。此外(wai)，眾(zhong)所周知，水溶(rong)液中的(de)(de)(de)金屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)物納米顆(ke)粒的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)被羥基(ji)覆蓋。因(yin)此，陰離(li)子通過(guo)陽性(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)電荷(he)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(負(fu)號小于陰離(li)子)。一般(ban)，改(gai)進pH因(yin)此，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)容量降低了(le)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)電荷(he)。結(jie)果(guo)，當pH增加時，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)帶負(fu)電荷(he)，導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)顆(ke)粒與硒陰離(li)子之間的(de)(de)(de)排斥(chi)。這(zhe)種(zhong)排斥(chi)導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)程的(de)(de)(de)終止和高度pH吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)在(zai)(zai)(zai)活性(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)硒陰離(li)子釋放(fang)到水中(解(jie)吸(xi)(xi)(xi)過(guo)程)。基(ji)于報告的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)在(zai)(zai)(zai)后(hou)來的(de)(de)(de)實驗中選(xuan)擇了(le)用(yong)20%(重量)氧(yang)化(hua)(hua)鐵浸漬的(de)(de)(de)活性(xing)炭(tan)，研究了(le)初(chu)始(shi)Se其他(ta)變量的(de)(de)(de)影響，如(ru)濃度、活性(xing)炭(tan)劑(ji)量、接觸時間、動力學和等溫線模型。

　　研(yan)究表明，用(yong)20重(zhong)量(liang)%的氧化鐵浸(jin)漬(zi)(zi)的活性(xing)炭在6小時內顯示出(chu)100%的硒離子(zi)去除(chu)(chu)，初始濃度(du)為(wei)(wei)1ppm，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑量(liang)為(wei)(wei)25mg，攪拌速度(du)為(wei)(wei)150rpm。非常適合吸(xi)(xi)(xi)附(fu)數據Freundlich模(mo)型，Langmuir等溫線模(mo)型預測的氧化鐵浸(jin)漬(zi)(zi)活性(xing)炭吸(xi)(xi)(xi)附(fu)能力(li)(li)(li)*大，為(wei)(wei)111 mg / g。日期與偽二階(jie)動力(li)(li)(li)學(xue)模(mo)型相關性(xing)好(hao)，常數為(wei)(wei)0.016 g / mg·h。氧化鐵浸(jin)漬(zi)(zi)活性(xing)炭的*高吸(xi)(xi)(xi)附(fu)能力(li)(li)(li)表明，它能有效地從水中去除(chu)(chu)硒離子(zi)。