氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸漬活性炭作為(wei)從(cong)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)去(qu)除(chu)(chu)硒(xi)的(de)(de)(de)吸附劑(Se)離子的(de)(de)(de)效果(guo)。在*近的(de)(de)(de)廣泛總(zong)結中(zhong)，報(bao)道了不同類型的(de)(de)(de)有機(ji)(ji)和(he)(he)無機(ji)(ji)硒(xi)物種。Se無機(ji)(ji)形(xing)式(shi)通常存在于許多報(bao)告形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)表(biao)面和(he)(he)地(di)(di)下水(shui)(shui)中(zhong)，如Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)酸鹽(yan))，SeO 4-2(硒(xi)酸鹽(yan))和(he)(he)Se它是物種不溶形(xing)式(shi)。在廢(fei)物或地(di)(di)表(biao)水(shui)(shui)高(gao)濃度水(shui)(shui)平發現硒(xi)會造成嚴重的(de)(de)(de)環(huan)境問(wen)題。地(di)(di)表(biao)水(shui)(shui)中(zhong)Se*大含量設(she)定(ding)為(wei)5.0μ。所以(yi)，因(yin)為(wei)對Se對地(di)(di)表(biao)水(shui)(shui)濃度的(de)(de)(de)處理和(he)(he)控(kong)制(zhi)越來越嚴格。Se通常發現在地(di)(di)殼、巖石(shi)和(he)(he)沉積(ji)土*近的(de)(de)(de)報(bao)告指出，除(chu)(chu)了涉(she)及工業(ye)和(he)(he)采礦活動的(de)(de)(de)農業(ye)排水(shui)(shui)徑流外，大氣和(he)(he)水(shui)(shui)生環(huan)境中(zhong)顯著的(de)(de)(de)硒(xi)排放量。

　　為了(le)(le)滿足(zu)Se除(chu)了(le)(le)處(chu)理工(gong)業、采礦(kuang)廢水(shui)(shui)(shui)和(he)農業排水(shui)(shui)(shui)外，飲用(yong)水(shui)(shui)(shui)標準還在不同(tong)程度的(de)復雜性(xing)和(he)進步的(de)開放文獻中(zhong)(zhong)報(bao)告(gao)了(le)(le)不同(tong)數量(liang)的(de)處(chu)理過程。吸附(fu)已(yi)被報(bao)道為有(you)效降(jiang)低成(cheng)本(ben)Se去(qu)除(chu)技(ji)術。金屬(shu)氧化物增強(qiang)材料(liao)，包括低成(cheng)本(ben)替代(dai)材料(liao)、活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)等，已(yi)被測試。因此，本(ben)研究專注(zhu)于有(you)效去(qu)除(chu)水(shui)(shui)(shui)溶液Se基于活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)新材料(liao)。近年(nian)來，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)因其獨特的(de)性(xing)能在水(shui)(shui)(shui)處(chu)理中(zhong)(zhong)得(de)到了(le)(le)廣泛的(de)應用(yong)。還報(bao)告(gao)了(le)(le)重金屬(shu)離子(zi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)吸附(fu)和(he)有(you)機化合物。在這項工(gong)作中(zhong)(zhong)，用(yong)氧化鐵浸漬的(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)從水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)吸收硒離子(zi)。研究了(le)(le)去(qu)除(chu)硒的(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)負(fu)荷，pH值，CNT量(liang)、接觸時間和(he)初(chu)始濃度的(de)影響(xiang)。掃描(miao)電(dian)子(zi)顯微鏡(jing)，高透(tou)射電(dian)子(zi)顯微鏡(jing)，熱重分析，X能量(liang)色(se)散(san)X射線光譜氮吸附(fu)技(ji)術及射線衍射儀ζ電(dian)位。

　　活性炭浸漬

　　氧化鐵(tie)納米(mi)顆(ke)粒浸漬(zi)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)炭表面。361氧化鐵(tie)負荷為5%mg硝酸鐵(tie)(III)九水合(he)(he)(he)物和1g乙醇溶液(ye)中(zhong)分別溶解(jie)活(huo)(huo)性(xing)炭，超聲處(chu)理30分鐘(zhong)，確保(bao)混(hun)合(he)(he)(he)均勻。在(zai)進一步(bu)混(hun)合(he)(he)(he)兩種溶液(ye)和進一步(bu)超聲處(chu)理后(hou)，溶液(ye)在(zai)80℃保(bao)持爐內過夜，蒸(zheng)發乙醇。*后(hou)，在(zai)350對流烘箱中(zhong)放置產(chan)品(pin)℃煅燒3小時，確保(bao)氧化鐵(tie)顆(ke)粒有效附著在(zai)活(huo)(huo)性(xing)炭表面。冷卻后(hou)，合(he)(he)(he)成5%氧化鐵(tie)NP活(huo)(huo)性(xing)炭復合(he)(he)(he)材料(liao)。722mg和1.44g硝酸鐵(tie)(III)九水合(he)(he)(he)物與1g活(huo)(huo)性(xing)炭管混(hun)合(he)(he)(he)。在(zai)別處(chu)找到準備好的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定(ding)量的(de)SeO 2溶(rong)(rong)解(jie)在去離子(zi)水(shui)中以(yi)制備原液(ye)。的(de)SeO 2溶(rong)(rong)解(jie)在水(shui)中形(xing)成亞硒酸(suan)(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲備溶(rong)(rong)液(ye)pH，并(bing)通(tong)過(guo)添(tian)加緩(huan)沖溶(rong)(rong)液(ye)進(jin)行維護。

　　高分辨率透(tou)射電(dian)子(zi)顯微鏡用于(yu)表(biao)(biao)示與氧(yang)化鐵(tie)(tie)納米粒(li)(li)子(zi)和原(yuan)(yuan)始活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)混(hun)合(he)的(de)(de)尺寸、結(jie)(jie)(jie)構和純(chun)度。所呈現(xian)的(de)(de)原(yuan)(yuan)始活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)1清楚地表(biao)(biao)明，直徑為10至10至30 高度有(you)序的(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)在(zai)30納米和長度范圍內的(de)(de)結(jie)(jie)(jie)晶結(jie)(jie)(jie)構 μ米。另外(wai)，可以(yi)注意到石(shi)墨片的(de)(de)透(tou)明條紋是0.35nm分離良好，向管軸傾斜約2°傾斜角度。與鐵(tie)(tie)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)混(hun)合(he)TEM圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)2 ? 圖(tu)13納米顆粒(li)(li)(b)-1(d)氧(yang)化鐵(tie)(tie)納米顆粒(li)(li)存在(zai)于(yu)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表(biao)(biao)面。白色(se)氧(yang)化鐵(tie)(tie)納米顆粒(li)(li)以(yi)球(qiu)形(xing)(xing)和不規則形(xing)(xing)狀顯示TEM圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)中。估(gu)計Fe2O3納米顆粒(li)(li)的(de)(de)大(da)小約為1-5nm，它分布均勻，在(zai)某些(xie)位置稍微聚(ju)集，導致納米顆粒(li)(li)尺寸增加。

　　活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)(mian)氧(yang)(yang)化鐵載量(liang)的(de)(de)百(bai)分(fen)(fen)比影(ying)(ying)響硒(xi)的(de)(de)去除率(lv)。例(li)如，在(zai)(zai)20%的(de)(de)負(fu)載率(lv)下率(lv)下觀(guan)察，pH在(zai)(zai)1的(de)(de)情況下，分(fen)(fen)別(bie)實現了(le)(le)近100%Se分(fen)(fen)別(bie)為10%和(he)5%氧(yang)(yang)化鐵的(de)(de)負(fu)載率(lv)為93%和(he)65%。許多因素(su)可能(neng)是由于這種(zhong)明顯的(de)(de)變(bian)化。例(li)如，在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)(mian)附(fu)(fu)(fu)(fu)著(zhu)氧(yang)(yang)化鐵顆粒可以為硒(xi)離子(zi)的(de)(de)相互作用提供(gong)足夠的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)點。此外，眾(zhong)所周知(zhi)，水溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)金屬氧(yang)(yang)化物納米(mi)顆粒的(de)(de)表面(mian)(mian)被羥基覆蓋(gai)。因此，陰(yin)離子(zi)通(tong)過陽性(xing)(xing)(xing)(xing)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)表面(mian)(mian)電荷吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(負(fu)號小于陰(yin)離子(zi))。一(yi)般，改進pH因此，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)容量(liang)降低了(le)(le)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)表面(mian)(mian)的(de)(de)電荷。結果，當pH增加時(shi)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)表面(mian)(mian)帶負(fu)電荷，導(dao)致吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)顆粒與(yu)硒(xi)陰(yin)離子(zi)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)排(pai)(pai)斥。這種(zhong)排(pai)(pai)斥導(dao)致吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過程(cheng)的(de)(de)終止和(he)高度(du)pH吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)(mian)的(de)(de)硒(xi)陰(yin)離子(zi)釋放到水中(zhong)(解吸(xi)(xi)過程(cheng))。基于報告的(de)(de)結果在(zai)(zai)后來的(de)(de)實驗中(zhong)選擇了(le)(le)用20%(重(zhong)量(liang))氧(yang)(yang)化鐵浸漬(zi)的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)，研究了(le)(le)初始Se其他變(bian)量(liang)的(de)(de)影(ying)(ying)響，如濃度(du)、活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)劑(ji)量(liang)、接觸時(shi)間(jian)(jian)、動力學和(he)等溫線模型。

　　研究表明，用20重(zhong)量%的氧(yang)(yang)化(hua)鐵浸(jin)(jin)漬的活(huo)性(xing)炭在6小時(shi)內(nei)顯示出100%的硒離(li)子去(qu)除，初始濃(nong)度為1ppm，吸(xi)附(fu)(fu)劑量為25mg，攪拌速(su)度為150rpm。非常(chang)適合吸(xi)附(fu)(fu)數(shu)據Freundlich模型，Langmuir等溫線模型預測的氧(yang)(yang)化(hua)鐵浸(jin)(jin)漬活(huo)性(xing)炭吸(xi)附(fu)(fu)能力(li)*大，為111 mg / g。日期與偽二階動力(li)學模型相關性(xing)好，常(chang)數(shu)為0.016 g / mg·h。氧(yang)(yang)化(hua)鐵浸(jin)(jin)漬活(huo)性(xing)炭的*高吸(xi)附(fu)(fu)能力(li)表明，它能有效地(di)從水(shui)中去(qu)除硒離(li)子。