活(huo)性(xing)炭(tan)從水中去除苯胺(an)

　　活性炭從(cong)水(shui)中(zhong)去除苯(ben)胺。根據本研究(jiu)，我們使用活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)氧化(hua)鐵磁性(xing)(xing)納米粒子作為去除苯(ben)胺的(de)吸(xi)(xi)附劑(ji)。通(tong)過(guo)幾種方法來測試活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)特性(xing)(xing)。同(tong)時(shi)，研究(jiu)了不(bu)同(tong)的(de)參數，如pH，接觸時(shi)間、活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)劑(ji)量、苯(ben)胺初始濃度(du)和(he)溶液溫度(du)的(de)影響，*終得出結論，我們合成的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)氧化(hua)鐵磁納米離(li)子可以很好地吸(xi)(xi)附水(shui)中(zhong)的(de)苯(ben)胺，也具有快速(su)分(fen)離(li)溶液的(de)優(you)點，可用作吸(xi)(xi)附劑(ji)，有效去除水(shui)和(he)廢(fei)水(shui)中(zhong)的(de)苯(ben)胺等污染物。

　　隨著工業的(de)(de)快速(su)增長，特別(bie)是有(you)機化合(he)物對水(shui)資源和環(huan)境的(de)(de)影(ying)響，環(huan)境污染更加嚴重(zhong)。苯(ben)(ben)胺(an)(an)有(you)芳環(huan)和NH 2鍵芳環(huan)的(de)(de)簡單物質(zhi)(zhi)。它是石化和農業化學品中的(de)(de)工業原(yuan)料，苯(ben)(ben)胺(an)(an)是造(zao)紙(zhi)、紡織、橡膠、塑(su)料、染料等(deng)生(sheng)產行業的(de)(de)副產品。只(zhi)需將3.苯(ben)(ben)胺(an)(an)溶解(jie)在水(shui)中，會造(zao)成(cheng)(cheng)水(shui)污染，即使(shi)濃度低，也會對水(shui)生(sheng)生(sheng)物和人體造(zao)成(cheng)(cheng)危害，難以降(jiang)解(jie)。要(yao)使(shi)苯(ben)(ben)胺(an)(an)使(shi)用(yong)先進、快速(su)、有(you)效的(de)(de)技術來使(shi)苯(ben)(ben)胺(an)(an)從(cong)水(shui)中完全排出(chu)。去(qu)除(chu)苯(ben)(ben)胺(an)(an)*常(chang)見的(de)(de)方法有(you)臭氧(yang)氧(yang)化、活(huo)性(xing)炭(tan)吸附等(deng)。在生(sheng)物降(jiang)解(jie)和電解(jie)等(deng)分解(jie)過程中，高成(cheng)(cheng)本是限制因(yin)素。由于活(huo)性(xing)炭(tan)能以吸附和回收，穩定(ding)的(de)(de)碳元(yuan)素不(bu)會與污染物結合(he)形成(cheng)(cheng)其他危險(xian)物質(zhi)(zhi)，因(yin)此選(xuan)擇活(huo)性(xing)炭(tan)而不(bu)是其他技術去(qu)除(chu)污染物。

　　由(you)于其結構和高(gao)表面積，活性(xing)炭是(shi)有(you)(you)效(xiao)去除水(shui)中(zhong)有(you)(you)機(ji)污染物(wu)（特別是(shi)硬(ying)生物(wu)可(ke)降解(jie)污染物(wu)）的合適選擇。但(dan)由(you)于過濾、分散(san)、渾濁(zhuo)、成(cheng)本(ben)降低等(deng)問題(ti)，活性(xing)炭在大型工(gong)程中(zhong)的使用將受到限制。因此，為了更經濟地使用活性(xing)炭，必須解(jie)決(jue)活性(xing)炭吸附飽和后(hou)的分離(li)(li)問題(ti)。根據研究人員(yuan)的說法，磁分離(li)(li)方法可(ke)以通過低成(cheng)本(ben)、簡單(dan)、快速、高(gao)效(xiao)的分離(li)(li)來解(jie)決(jue)分離(li)(li)問題(ti)。

　　制備活(huo)性(xing)炭氧化鐵磁納米粒

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)氧化(hua)鐵(tie)(tie)磁性(xing)(xing)(xing)納米(mi)顆粒(li)(li)采(cai)用化(hua)學共沉淀法制備(bei)(bei)。氧化(hua)鐵(tie)(tie)納米(mi)顆粒(li)(li)采(cai)用特(te)殊技術合成，與活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)結(jie)合。首先，在(zai)(zai)硝(xiao)酸鹽中(zhong)浸(jin)泡(pao)一定量的活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)，80℃浸(jin)泡(pao)3小時。然(ran)(ran)后(hou)(hou)在(zai)(zai)室(shi)溫下過濾和(he)干燥活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)。然(ran)(ran)后(hou)(hou)將活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)浸(jin)泡(pao)在(zai)(zai)含有(you)氧化(hua)鐵(tie)(tie)的水溶液中(zhong)80°C在(zai)(zai)下超聲振(zhen)動中(zhong)放置(zhi)1小時。然(ran)(ran)后(hou)(hou)過濾活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)105℃的烘箱中(zhong)脫水1小時。將活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)750℃在(zai)(zai)氮氣下加熱3小時，形成活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)氧化(hua)鐵(tie)(tie)磁納米(mi)顆粒(li)(li)。*后(hou)(hou)，將合成的活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)用去離子(zi)水洗滌四次，然(ran)(ran)后(hou)(hou)在(zai)(zai)105℃干燥并儲(chu)存在(zai)(zai)干燥器中(zhong)備(bei)(bei)用。

　　活性炭樣品試驗

　　圖顯(xian)示通過SEM，TEM，X射(she)線衍射(she)和BET合成活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)物(wu)理和形態(tai)性(xing)(xing)質(zhi)。各種pH活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)對苯胺(an)(an)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)效率的(de)影(ying)響(xiang)=圖4顯(xian)示納米離子(zi)在4小時內的(de)接觸時間(a)中。圖4顯(xian)示，隨著(zhu)pH從2到6，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)效率更高pH增加(jia)然后減(jian)少(shao)。*大苯胺(an)(an)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力為(wei)38.21mg/g，去除率為(wei)76.4%，pH=6.*低(di)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)苯胺(an)(an)量為(wei)34.1mg/g，去除率為(wei)68.3%，pH=2。圖4(b)接觸時間為(wei)pH在*合適的(de)情況下(50-300mg/升(sheng))吸(xi)(xi)附(fu)(fu)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)不(bu)同(tong)濃度苯胺(an)(an)的(de)影(ying)響(xiang)。圖5和圖6顯(xian)示了不(bu)同(tong)溫度對苯胺(an)(an)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)過程的(de)影(ying)響(xiang)pH活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)劑量活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)劑量和各種苯胺(an)(an)濃度(50-300 mg/L)。

　　活(huo)性炭氧化鐵光(guang)譜。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活性炭圖(tu)像。

　　活性(xing)炭氮吸附/解吸等溫線(xian)(a)，活性(xing)炭顆粒的(de)孔徑分布(b)。

　　pH值(a)在濃度=50 mg/L和接觸(chu)時間(jian)(b)對(dui)濃度=50-300 mg/L苯胺吸附在活(huo)性(xing)炭上，W=1 g/L T=20℃。

　　各種苯胺濃度對(dui)活性炭吸附的影響：pH=6，t=300min，濃度 = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和(he)T=20℃。

　　各種溫度(du)(du)對活性炭吸附苯胺的(de)影響：pH=6，t=300 min，濃(nong)度(du)(du)=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)氧化鐵(tie)(tie)磁性納米(mi)粒子與活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)和(he)(he)氧化鐵(tie)(tie)納米(mi)粒子相結合，用于從水(shui)環境中去(qu)除苯胺(an)。結果(guo)表明(ming)(ming)，活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)對苯胺(an)的(de)(de)吸(xi)附(fu)效(xiao)果(guo)接近中性pH隨著接觸時間(jian)和(he)(he)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)用量(liang)的(de)(de)增加，值較好，但隨著初(chu)始苯胺(an)濃度(du)和(he)(he)溫度(du)的(de)(de)升高(gao)而降低。熱研(yan)究還表明(ming)(ming)，吸(xi)附(fu)苯胺(an)在活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)上一直是(shi)自(zi)發熱和(he)(he)放熱的(de)(de)。本(ben)研(yan)究表明(ming)(ming)，活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)氧化鐵(tie)(tie)納米(mi)離(li)子具有(you)(you)(you)孔隙(xi)率適當、表面積好、吸(xi)附(fu)能力(li)好等特點，除了(le)易(yi)于分離(li)和(he)(he)提取溶液(ye)外。該(gai)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)可作為去(qu)除大多數污染物，特別是(shi)水(shui)環境中有(you)(you)(you)機污染物的(de)(de)有(you)(you)(you)效(xiao)高(gao)效(xiao)吸(xi)附(fu)劑。