氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧(yang)化鐵浸漬(zi)活性炭作為從廢(fei)水(shui)(shui)中去除硒(xi)的(de)(de)(de)吸附(fu)劑(Se)離子的(de)(de)(de)效果(guo)。在*近的(de)(de)(de)廣泛總結中，報道了不(bu)同(tong)類型(xing)的(de)(de)(de)有機和(he)(he)無(wu)(wu)機硒(xi)物種(zhong)。Se無(wu)(wu)機形(xing)式通常存在于(yu)許多(duo)報告形(xing)式的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面和(he)(he)地(di)下水(shui)(shui)中，如(ru)Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)酸(suan)鹽(yan))，SeO 4-2(硒(xi)酸(suan)鹽(yan))和(he)(he)Se它是(shi)物種(zhong)不(bu)溶形(xing)式。在廢(fei)物或地(di)表(biao)(biao)水(shui)(shui)高(gao)濃度(du)水(shui)(shui)平發現硒(xi)會造(zao)成嚴(yan)重的(de)(de)(de)環境問題。地(di)表(biao)(biao)水(shui)(shui)中Se*大(da)含量(liang)設定為5.0μ。所(suo)以，因為對(dui)Se對(dui)地(di)表(biao)(biao)水(shui)(shui)濃度(du)的(de)(de)(de)處理和(he)(he)控制(zhi)越來越嚴(yan)格。Se通常發現在地(di)殼、巖石和(he)(he)沉(chen)積土*近的(de)(de)(de)報告指出，除了涉及(ji)工業(ye)和(he)(he)采礦活動(dong)的(de)(de)(de)農(nong)業(ye)排水(shui)(shui)徑流外(wai)，大(da)氣和(he)(he)水(shui)(shui)生(sheng)環境中顯著的(de)(de)(de)硒(xi)排放量(liang)。

　　為(wei)(wei)了(le)(le)滿足Se除(chu)(chu)了(le)(le)處(chu)理工業(ye)、采礦廢水(shui)和(he)農業(ye)排(pai)水(shui)外，飲用(yong)水(shui)標準還在(zai)不同(tong)(tong)程(cheng)(cheng)度(du)的(de)(de)復雜性(xing)(xing)和(he)進步的(de)(de)開放文獻中報告了(le)(le)不同(tong)(tong)數量(liang)的(de)(de)處(chu)理過程(cheng)(cheng)。吸附已(yi)被(bei)報道(dao)為(wei)(wei)有效降低成(cheng)本(ben)Se去(qu)除(chu)(chu)技術。金屬(shu)氧(yang)化物增強(qiang)材料(liao)，包括低成(cheng)本(ben)替(ti)代材料(liao)、活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)等，已(yi)被(bei)測試。因此，本(ben)研究(jiu)專注于有效去(qu)除(chu)(chu)水(shui)溶液Se基(ji)于活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)新材料(liao)。近年(nian)來，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)因其獨(du)特的(de)(de)性(xing)(xing)能在(zai)水(shui)處(chu)理中得到了(le)(le)廣泛的(de)(de)應用(yong)。還報告了(le)(le)重金屬(shu)離子(zi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸附和(he)有機化合物。在(zai)這項工作中，用(yong)氧(yang)化鐵(tie)浸漬的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)從水(shui)中吸收硒(xi)(xi)離子(zi)。研究(jiu)了(le)(le)去(qu)除(chu)(chu)硒(xi)(xi)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)負荷，pH值，CNT量(liang)、接觸(chu)時間和(he)初始(shi)濃度(du)的(de)(de)影響(xiang)。掃描(miao)電子(zi)顯微鏡(jing)，高透射(she)電子(zi)顯微鏡(jing)，熱(re)重分析(xi)，X能量(liang)色散X射(she)線(xian)光(guang)譜氮吸附技術及(ji)射(she)線(xian)衍(yan)射(she)儀ζ電位(wei)。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)化(hua)鐵(tie)納(na)米(mi)顆粒(li)浸漬在(zai)活(huo)性炭(tan)表面。361氧(yang)化(hua)鐵(tie)負荷為(wei)5%mg硝酸鐵(tie)(III)九水合(he)物和(he)1g乙(yi)醇(chun)溶液(ye)中(zhong)分(fen)別溶解(jie)活(huo)性炭(tan)，超(chao)聲處理30分(fen)鐘，確保(bao)混合(he)均勻。在(zai)進(jin)一步(bu)(bu)混合(he)兩(liang)種溶液(ye)和(he)進(jin)一步(bu)(bu)超(chao)聲處理后(hou)(hou)，溶液(ye)在(zai)80℃保(bao)持爐(lu)內過夜，蒸發乙(yi)醇(chun)。*后(hou)(hou)，在(zai)350對流烘(hong)箱中(zhong)放(fang)置產品℃煅燒3小(xiao)時(shi)，確保(bao)氧(yang)化(hua)鐵(tie)顆粒(li)有(you)效附(fu)著在(zai)活(huo)性炭(tan)表面。冷卻后(hou)(hou)，合(he)成5%氧(yang)化(hua)鐵(tie)NP活(huo)性炭(tan)復合(he)材(cai)料。722mg和(he)1.44g硝酸鐵(tie)(III)九水合(he)物與1g活(huo)性炭(tan)管混合(he)。在(zai)別處找(zhao)到準備好的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將(jiang)特定(ding)量(liang)的SeO 2溶(rong)(rong)解在去離子水中(zhong)(zhong)以制備原液。的SeO 2溶(rong)(rong)解在水中(zhong)(zhong)形(xing)成亞硒(xi)酸(suan)(SEO 2-3).1M NaOH或(huo)0.1M HNO 3.調整儲(chu)備溶(rong)(rong)液pH，并通過添加緩沖溶(rong)(rong)液進行(xing)維護。

　　高分辨率透(tou)射電子(zi)顯微鏡用于表示與氧(yang)化鐵納(na)米(mi)(mi)(mi)粒子(zi)和原始(shi)活性(xing)炭混合的尺寸、結構(gou)和純度(du)。所呈(cheng)現的原始(shi)活性(xing)炭圖(tu)像(xiang)1清楚(chu)地表明(ming)，直徑為(wei)10至(zhi)10至(zhi)30 高度(du)有序的活性(xing)炭在(zai)30納(na)米(mi)(mi)(mi)和長度(du)范(fan)圍內(nei)的結晶結構(gou) μ米(mi)(mi)(mi)。另外，可以注意到石墨片(pian)的透(tou)明(ming)條紋(wen)是0.35nm分離(li)良(liang)好(hao)，向管軸傾斜約2°傾斜角度(du)。與鐵活性(xing)炭混合TEM圖(tu)像(xiang)2 ? 圖(tu)13納(na)米(mi)(mi)(mi)顆粒(b)-1(d)氧(yang)化鐵納(na)米(mi)(mi)(mi)顆粒存在(zai)于活性(xing)炭表面。白色(se)氧(yang)化鐵納(na)米(mi)(mi)(mi)顆粒以球形(xing)和不(bu)規則形(xing)狀顯示TEM圖(tu)像(xiang)中(zhong)。估計Fe2O3納(na)米(mi)(mi)(mi)顆粒的大小約為(wei)1-5nm，它分布均勻，在(zai)某(mou)些位置(zhi)稍(shao)微聚集，導致納(na)米(mi)(mi)(mi)顆粒尺寸增(zeng)加。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵載(zai)(zai)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)百分比影(ying)響硒(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除率。例如(ru)(ru)，在(zai)(zai)(zai)20%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)負載(zai)(zai)率下率下觀(guan)察，pH在(zai)(zai)(zai)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，分別(bie)實(shi)現(xian)了(le)近100%Se分別(bie)為(wei)10%和(he)5%氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵的(de)(de)(de)(de)(de)(de)負載(zai)(zai)率為(wei)93%和(he)65%。許多因(yin)素可能是由(you)于(yu)這種(zhong)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)。例如(ru)(ru)，在(zai)(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)附(fu)(fu)(fu)(fu)著(zhu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵顆粒(li)可以為(wei)硒(xi)離子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互作用(yong)(yong)提供足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)點。此(ci)外，眾所周知，水(shui)溶液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物納米顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)被(bei)羥(qian)基(ji)覆蓋(gai)。因(yin)此(ci)，陰離子(zi)通過陽性(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)表(biao)(biao)面(mian)電(dian)荷(he)(he)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(負號小于(yu)陰離子(zi))。一般，改(gai)進pH因(yin)此(ci)，吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)容量降低(di)了(le)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)荷(he)(he)。結(jie)果(guo)，當pH增加(jia)時，吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)表(biao)(biao)面(mian)帶負電(dian)荷(he)(he)，導致吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)顆粒(li)與硒(xi)陰離子(zi)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)斥。這種(zhong)排(pai)斥導致吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)終止(zhi)和(he)高度pH吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)在(zai)(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硒(xi)陰離子(zi)釋(shi)放到水(shui)中(解(jie)吸(xi)(xi)(xi)(xi)過程)。基(ji)于(yu)報告的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)在(zai)(zai)(zai)后來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)中選擇了(le)用(yong)(yong)20%(重量)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵浸(jin)漬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)，研(yan)究了(le)初始Se其(qi)他(ta)變(bian)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響，如(ru)(ru)濃度、活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)劑(ji)量、接觸時間、動力學和(he)等溫(wen)線模型。

　　研究表(biao)明，用(yong)20重量%的氧化鐵(tie)浸(jin)漬的活性(xing)炭在6小時(shi)內顯示出(chu)100%的硒(xi)離子去除，初始濃度為(wei)(wei)1ppm，吸(xi)(xi)附(fu)劑量為(wei)(wei)25mg，攪拌速度為(wei)(wei)150rpm。非常適合吸(xi)(xi)附(fu)數據(ju)Freundlich模型(xing)，Langmuir等溫線模型(xing)預測(ce)的氧化鐵(tie)浸(jin)漬活性(xing)炭吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)(neng)力*大，為(wei)(wei)111 mg / g。日期與偽二階動力學模型(xing)相關性(xing)好，常數為(wei)(wei)0.016 g / mg·h。氧化鐵(tie)浸(jin)漬活性(xing)炭的*高(gao)吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)(neng)力表(biao)明，它能(neng)(neng)有效(xiao)地從水中去除硒(xi)離子。