重金屬(shu)中活性炭的(de)電吸(xi)附

　　活性(xing)(xing)炭(tan)在(zai)重金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)的電吸(xi)(xi)(xi)附在(zai)之前的介紹中(zhong)(zhong)有很多關于使(shi)用(yong)活性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)附劑去除金(jin)屬(shu)(shu)和金(jin)屬(shu)(shu)化合物的數據，但通常(chang)不低(di)微克·L -1的水平。然而(er)，在(zai)某些情(qing)況下，通過施加電位控制的吸(xi)(xi)(xi)附/解吸(xi)(xi)(xi)或ES / ED(即電場內固體吸(xi)(xi)(xi)附劑上的吸(xi)(xi)(xi)附/解吸(xi)(xi)(xi)附)為(wei)了(le)提高(gao)活性(xing)(xing)炭(tan)的容量，可以顯著提高(gao)活性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)附劑的有效(xiao)性(xing)(xing)，促進(jin)其后續再生。

　　負(fu)(fu)和中性物質的(de)(de)(de)吸附(fu)平衡(heng)取決于(yu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)荷(he)。表(biao)面負(fu)(fu)載的(de)(de)(de)偏振依(yi)賴性與零電(dian)(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)勢有關，即25E PZC，吸附(fu)溶液中的(de)(de)(de)特定濃度(du)。中性物質在E PZC隨著表(biao)面變得陰極(ji)(ji)或陽極(ji)(ji)，正(zheng)負(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)物質的(de)(de)(de)負(fu)(fu)荷(he)分(fen)別增加。非極(ji)(ji)化電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)很容易理解這(zhe)些相互作用。然(ran)而，由于(yu)其(qi)表(biao)面官能(neng)團、異構(gou)大(da)力表(biao)面和粒子(zi)之間的(de)(de)(de)復雜電(dian)(dian)(dian)位分(fen)布，它們并不直接適用于(yu)活性炭(tan)。

　　數據顯示，顆粒狀活性炭的電化學再生效率高達95%。還研究了負載苯酚的椰殼活性炭的電(dian)化學再(zai)生，發(fa)現(xian)(xian)再(zai)生效率高(gao)達85%。還觀察到(dao)，陰極(ji)比陽(yang)極(ji)再(zai)生約(yue)20%的苯酚(fen)好(hao)。假NaCl電(dian)解質)到(dao)CO 電(dian)化學氧化與水。由(you)于鈉(na)(na)陽(yang)離子遷移到(dao)陰極(ji)，有兩種方(fang)法(fa)可以幫(bang)助(zhu)苯酚(fen)解吸(xi)：苯酚(fen)鈉(na)(na)的形成，它不能很好(hao)地吸(xi)附在(zai)(zai)碳(tan)表面； 并在(zai)(zai)陰極(ji)附近增加局部(bu)pH這也(ye)降低(di)了(le)活(huo)性炭(tan)吸(xi)附劑對苯酚(fen)的吸(xi)附能力。由(you)于濃度極(ji)化效應的降低(di)和外(wai)部(bu)傳質的改(gai)善，發(fa)現(xian)(xian)溶液的混合也(ye)改(gai)善了(le)電(dian)極(ji)吸(xi)收(shou)。

　　現在我們(men)開始(shi)研究活性炭的(de)(de)(de)電吸(xi)附(fu)(fu)選擇。本研究的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)是(shi)蒸汽(qi)活化褐煤生產的(de)(de)(de)酸洗(xi)顆粒(li)活性炭。比表面積、總(zong)細(xi)孔體積、平均粒(li)徑和pH PZC這種吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)是(shi)650米2 ·克(ke)-1，0.95毫(hao)升·克(ke)-1，分別為(wei)1.3毫(hao)米，6.3毫(hao)米。20多年來，金(jin)(jin)豐活性炭一直被用作水溶液系統中重金(jin)(jin)屬等物質的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)。

　　研究步驟:500毫升5000ml分批實驗(yan) mg·L -1 NaCl支持(chi)電(dian)解(jie)質(zhi)。用(yong)(yong)原子吸收標(biao)準(zhun)制(zhi)備(bei)(bei)所需濃(nong)度(du)的砷(shen)(shen)和鉻電(dian)解(jie)質(zhi)。使(shi)用(yong)(yong)As 2 O 3和(NH 4)2 Cr 2 O 制(zhi)備(bei)(bei)砷(shen)(shen)和鉻標(biao)準(zhun)物， 分別。使(shi)用(yong)(yong)氯化(hua)鎳(II)和硝酸鐵(III)制(zhi)備(bei)(bei)含有Ni(II)和Fe(III)工作(zuo)電(dian)解(jie)質(zhi)。用(yong)(yong)于制(zhi)備(bei)(bei)標(biao)準(zhun)產(chan)品(pin)。所有實驗(yan)設(she)備(bei)(bei)均采用(yong)(yong)A級容量玻璃(li)器皿制(zhi)備(bei)(bei)，定量清洗采用(yong)(yong)標(biao)準(zhun)實驗(yan)室程序。用(yong)(yong)移液(ye)管分配原子吸收標(biao)準(zhun)液(ye)，制(zhi)備(bei)(bei)工作(zuo)電(dian)解(jie)液(ye)時。

　　圖(tu)顯(xian)示了(le)分批電(dian)池(chi)用于(yu)實驗(yan)的(de)(de)示意圖(tu)。它由兩個相同的(de)(de)鉑(bo)網集(ji)電(dian)器(基于(yu)99.9%的(de)(de)金(jin)屬，100×100目，0.0762mm直徑導線)和Pt導線(基于(yu)99.95%的(de)(de)金(jin)屬，0.025mm直徑)編織到網電(dian)連接； 三個PVC墊圈(9/16.25”外(wai)徑，0.0625厚(hou)度)；兩個聚(ju)丙烯(xi)網狀板(121×121目，1.25”外(wai)徑); 兩個橡膠墊圈(9/16內(nei)徑，1.25”外(wai)徑，0.0625“厚(hou)度)，活性炭(tan)吸附(fu)劑顆粒作為單層填(tian)充(chong)到*下面的(de)(de)鉑(bo)網上，在*下面的(de)(de)墊圈的(de)(de)中心腔內(nei)。用四個細(xi)胞(bao)PTFE機器螺釘

　　500ml將電解(jie)質(zhi)裝入批量(liang)電池中。電化學電位由直流電源供電。允許正常(chang)吸(xi)附(fu)、電吸(xi)附(fu)和電極吸(xi)附(fu)。同時，用100-1000移液管取(qu)1000ml樣品。所有樣品根據USEPA方法200.保存51，稀釋1毫升.5莫爾(er)-1 HNO。

　　通(tong)過(guo)石墨爐原子吸收光譜法(GFAAS)和Perkin Elmer 4100 ZL金屬分析(xi)(xi)(xi)塞曼原子吸收光譜儀。GFAA通(tong)過(guo)定期分析(xi)(xi)(xi)標準(zhun)，參(can)考物質1640的準(zhun)確(que)性(NIST)監測該(gai)標準(zhun)的參(can)考材料(liao)含砷為(wei)26.71±0.42μg·L -1。在對一系列(lie)實驗樣品的典型(xing)(xing)分析(xi)(xi)(xi)中，每5個(ge)樣品進行分析(xi)(xi)(xi)NIST標準(zhun)。作為(wei)典型(xing)(xing)精(jing)度的例(li)子，一次分析(xi)(xi)(xi)結(jie)(jie)果(guo)NIST 1640砷濃度為(wei)25.9μg·L -1.基于14次重復分析(xi)(xi)(xi)，標準(zhun)偏差為(wei)1.7%; 這些結(jie)(jie)果(guo)是本文所有分析(xi)(xi)(xi)的典型(xing)(xing)結(jie)(jie)果(guo)。

　　為(wei)了(le)更好地研(yan)究(jiu)活性(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)的(de)電(dian)吸(xi)附(fu)/電(dian)極(ji)吸(xi)附(fu)，活性(xing)炭(tan)(tan)是一種相(xiang)對無(wu)效的(de)正常無(wu)輔助吸(xi)附(fu)劑，含(han)水量為(wei)0.15-0.30 g·L -用(yong)于含(han)有的(de)無(wu)機(ji)砷Ca的(de)電(dian)解質。100μg·L -1砷(pH 4.5)。陽極(ji)電(dian)化(hua)學電(dian)位在活性(xing)炭(tan)(tan)上的(de)應用(yong)導致電(dian)吸(xi)附(fu)增強(qiang)的(de)吸(xi)收，伴(ban)隨著電(dian)極(ji)表面(mian)陰離子豐富的(de)電(dian)化(hua)學雙層帶電(dian)。還(huan)證實了(le)在施1.50V陰極(ji)電(dian)勢可(ke)接近100%再生吸(xi)附(fu)劑。

　　其它(ta)金(jin)屬離子的(de)(de)(de)(de)存在已被(bei)證明(ming)對活性炭上砷(shen)的(de)(de)(de)(de)電(dian)極吸(xi)(xi)附(fu)有(you)顯(xian)著而(er)復雜的(de)(de)(de)(de)影響，這是正常的(de)(de)(de)(de)、無輔助的(de)(de)(de)(de)。鉻系統中的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收機(ji)制(zhi)已被(bei)證明(ming)是鉻濃度(du)，仍然是調查(cha)的(de)(de)(de)(de)主題。鉻的(de)(de)(de)(de)存在導(dao)致比(bi)含鎳系統更(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收  1.25V電(dian)吸(xi)(xi)附(fu)電(dian)位。然而(er)，將陽極電(dian)位增加到(dao)  1.50V導(dao)致As-Ni比(bi)As-Cr更(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)砷(shen)吸(xi)(xi)收系統。

　　已經表(biao)明Fe(III)其存在顯著增強了活性炭上砷的電吸附(fu)。在研究中As-Cr，As-Fe，As-Ni體(ti)系中，As-Fe該(gai)系統(tong)表(biao)現出*大的吸收(shou)砷，并在1.75V陰極(ji)電勢(shi)以*高效率再生。在鐵下(xia)電吸附(fu)中觀察到的行為可(ke)能(neng)是正確的ZVI修復技術的機理/應用影(ying)響很大。