亞甲基藍活性炭吸附

　　氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)是在(zai)(zai)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)浸漬活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)后(hou)合成的(de)。通(tong)過(guo)(guo)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)pH、ZPC和(he)FTIR光譜(pu)表征。亞(ya)甲基(ji)藍(lan)通(tong)過(guo)(guo)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)去(qu)(qu)除(chu)。在(zai)(zai)7-10的(de)pH氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)去(qu)(qu)除(chu)率高達95%(高于活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan))。雖(sui)然反應動(dong)力學是偽二次(ci)的(de)，但整體速率由膜擴(kuo)散(san)(san)、孔(kong)擴(kuo)散(san)(san)和(he)顆粒擴(kuo)散(san)(san)等多個過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)控制(zhi)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)分別為21.79和(he)14.82 kJ / mol)亞(ya)甲基(ji)藍(lan)攝入的(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)能(neng)值(zhi)顯示了物(wu)理吸附過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)再生(sheng)研究中不斷(duan)出現≥去(qu)(qu)除(chu)亞(ya)甲基(ji)藍(lan)90%，甚至(zhi)多達10次(ci)重復循環。

　　生(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)提(ti)供新鮮空氣(qi)和(he)清潔(jie)水(shui)非常重要(yao)。因此(ci)，保持淡(dan)水(shui)資源(yuan)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)仍(reng)然是一個挑(tiao)戰。當然，工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)場所釋放(fang)的(de)(de)(de)污泥(ni)和(he)殘(can)留物(wu)(wu)(wu)通(tong)常含有有害(hai)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)，會惡化水(shui)質(zhi)(zhi)。金屬、染(ran)(ran)料(liao)(liao)、農藥等有害(hai)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)以及許多抗生(sheng)素(su)作為(wei)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)作業(ye)(ye)(ye)(ye)和(he)農業(ye)(ye)(ye)(ye)徑流排放(fang)對環境構成(cheng)嚴重威(wei)脅(xie)。合(he)成(cheng)染(ran)(ran)料(liao)(liao)賦予廢(fei)(fei)水(shui)顏色，*終會擾(rao)亂水(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)生(sheng)長活(huo)性，并負責增(zeng)加化學需氧量(liang)。此(ci)外，水(shui)生(sheng)植物(wu)(wu)(wu)生(sheng)長必須(xu)通(tong)過吸收陽光來抑制(zhi)光合(he)作用。這(zhe)些污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)也威(wei)脅(xie)到食物(wu)(wu)(wu)循(xun)環和(he)水(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)，因為(wei)它們會導致突(tu)變和(he)致癌。嘔(ou)吐、黃(huang)疸、加速心率、休(xiu)克和(he)組織壞死(si)是與染(ran)(ran)料(liao)(liao)有關的(de)(de)(de)健康(kang)風(feng)險(xian)。因此(ci)，在(zai)進入水(shui)系統之前，對含有染(ran)(ran)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)廢(fei)(fei)水(shui)進行處理至(zhi)關重要(yao)。混凝、氧化、吸附、納米過濾和(he)絮(xu)凝、離子交(jiao)換和(he)膜處理等大(da)量(liang)物(wu)(wu)(wu)理化學方法已用于(yu)從廢(fei)(fei)水(shui)和(he)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)去除合(he)成(cheng)染(ran)(ran)料(liao)(liao)。

　　然而，活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)已廣泛(fan)應用于水介質的(de)(de)凈(jing)化、氣體/固相分離、催(cui)化和(he)(he)電(dian)化學過程(cheng)中的(de)(de)吸(xi)(xi)附劑。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)表面特性(xing)，即膨脹的(de)(de)孔隙率和(he)(he)高表面積，易于分離，運(yun)行(xing)成本低，吸(xi)(xi)收親(qin)和(he)(he)力顯著，使活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)成為各種應用的(de)(de)通用和(he)(he)首(shou)選(xuan)材料。為了進(jin)一步提高效率，研(yan)究了活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)修(xiu)改和(he)(he)可重用性(xing)。

　　本文簡要介(jie)紹了活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)表面改(gai)性，以(yi)改(gai)善其對(dui)亞甲基藍的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附親和(he)力和(he)廢(fei)吸(xi)附劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)再生。為了在活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)上(shang)產(chan)生更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性位點，用氧化(hua)劑(ji)修飾表面，然后用鐵前體浸漬，產(chan)生鐵浸漬活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)。充分表征活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)和(he)氧化(hua)鐵活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)，研究了水(shui)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)亞甲基藍攝入。對(dui)于實際應用，廢(fei)吸(xi)附劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)可重(zhong)用性是(shi)(shi)主要的(de)(de)(de)(de)(de)經濟效益，一是(shi)(shi)降低運行成本，二是(shi)(shi)解決廢(fei)吸(xi)附劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)處理問題(ti)，是(shi)(shi)昂貴的(de)(de)(de)(de)(de)選擇和(he)資(zi)源浪費。

　　由于(yu)表面氧化和(he)鐵浸漬，活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)表面電荷密度(pH ZPC)從(cong)7.4降低到4.3.這有(you)(you)助(zhu)于(yu)增加氧化鐵活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)酸性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，對(dui)(dui)陽離子染料(亞(ya)甲基藍)在(zai)水系(xi)統中具有(you)(you)更高(gao)(gao)效(xiao)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)水平。與(yu)其對(dui)(dui)應物活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)pH(2-10)環(huan)境(jing)溫度(298K))在(zai)有(you)(you)利條件下，氧化鐵活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)亞(ya)甲基藍去除率一直很(hen)高(gao)(gao)，需(xu)要(yao)較低的(de)(de)(de)劑量(0.2g顯示高(gao)(gao)達(da)98%)。動力學(xue)建模表明，偽二階模型很(hen)好(hao)地解釋了反應機制(zhi)，但整體吸(xi)附(fu)過(guo)(guo)程由膜擴(kuo)散(san)、孔擴(kuo)散(san)和(he)顆粒擴(kuo)散(san)控制(zhi)。目前(qian)工(gong)作的(de)(de)(de)可(ke)行性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)有(you)(you)效(xiao)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)廢(fei)(fei)吸(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)可(ke)重用性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)研究有(you)(you)關。通過(guo)(guo)觀察活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)氧化鐵活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)/解吸(xi)，我們可(ke)以得出結論，氧化鐵活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)比連(lian)續流動系(xi)統中使用的(de)(de)(de)未改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)更合適。氧化鐵活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)在(zai)10次循環(huan)后重復使用，脫除率高(gao)(gao)達(da)90%，反映其高(gao)(gao)再生能(neng)力。氧化鐵活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)是從(cong)廢(fei)(fei)水中去除陽離子污染物的(de)(de)(de)優(you)質吸(xi)附(fu)劑材料。