氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸(jin)漬(zi)活(huo)性炭作(zuo)為(wei)從廢水(shui)中去(qu)除硒的(de)(de)(de)吸附劑(Se)離子的(de)(de)(de)效果。在*近的(de)(de)(de)廣泛總結(jie)中，報(bao)道了(le)不同類型的(de)(de)(de)有機(ji)(ji)和無機(ji)(ji)硒物種。Se無機(ji)(ji)形(xing)(xing)式通常(chang)存在于許多報(bao)告形(xing)(xing)式的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面和地(di)下水(shui)中，如Se-2，SeO3-2(亞硒酸(suan)(suan)鹽)，SeO 4-2(硒酸(suan)(suan)鹽)和Se它(ta)是物種不溶(rong)形(xing)(xing)式。在廢物或地(di)表(biao)(biao)水(shui)高濃(nong)度(du)水(shui)平發現硒會造成(cheng)嚴(yan)重的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)(jing)問題。地(di)表(biao)(biao)水(shui)中Se*大含量(liang)設(she)定為(wei)5.0μ。所以，因(yin)為(wei)對(dui)Se對(dui)地(di)表(biao)(biao)水(shui)濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)處理和控制越來越嚴(yan)格(ge)。Se通常(chang)發現在地(di)殼、巖石(shi)和沉(chen)積(ji)土*近的(de)(de)(de)報(bao)告指出(chu)，除了(le)涉及工業(ye)和采礦活(huo)動的(de)(de)(de)農業(ye)排(pai)水(shui)徑(jing)流外(wai)，大氣和水(shui)生環(huan)境(jing)(jing)中顯著的(de)(de)(de)硒排(pai)放量(liang)。

　　為(wei)了滿足Se除了處理(li)工(gong)業、采礦廢水(shui)(shui)和(he)農業排水(shui)(shui)外，飲用水(shui)(shui)標準(zhun)還(huan)在不同(tong)(tong)程度的(de)復雜性和(he)進步的(de)開放文獻中報告了不同(tong)(tong)數(shu)量(liang)的(de)處理(li)過(guo)程。吸附已被報道為(wei)有(you)(you)效(xiao)降(jiang)低(di)成本Se去(qu)除技術。金(jin)屬(shu)氧(yang)(yang)化(hua)物增強材料(liao)，包(bao)括(kuo)低(di)成本替代材料(liao)、活(huo)性炭(tan)(tan)等，已被測試(shi)。因此，本研究(jiu)(jiu)專注于有(you)(you)效(xiao)去(qu)除水(shui)(shui)溶液Se基于活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)新(xin)材料(liao)。近(jin)年來，活(huo)性炭(tan)(tan)因其獨特(te)的(de)性能(neng)在水(shui)(shui)處理(li)中得到了廣泛(fan)的(de)應用。還(huan)報告了重金(jin)屬(shu)離(li)子活(huo)性炭(tan)(tan)吸附和(he)有(you)(you)機化(hua)合物。在這項工(gong)作中，用氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)浸漬的(de)活(huo)性炭(tan)(tan)從水(shui)(shui)中吸收硒離(li)子。研究(jiu)(jiu)了去(qu)除硒的(de)活(huo)性炭(tan)(tan)負(fu)荷，pH值，CNT量(liang)、接觸(chu)時(shi)間和(he)初始濃度的(de)影響。掃描電(dian)子顯微鏡，高透射電(dian)子顯微鏡，熱重分析，X能(neng)量(liang)色(se)散X射線光譜氮吸附技術及射線衍(yan)射儀ζ電(dian)位。

　　活性炭浸漬

　　氧化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)納米顆粒(li)浸漬在(zai)活(huo)性(xing)炭(tan)表面。361氧化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)負荷為5%mg硝酸鐵(tie)(tie)(tie)(III)九水合(he)物和1g乙醇(chun)溶液中(zhong)分別(bie)溶解(jie)活(huo)性(xing)炭(tan)，超聲處理(li)30分鐘，確(que)(que)保混合(he)均(jun)勻。在(zai)進(jin)(jin)一步混合(he)兩種溶液和進(jin)(jin)一步超聲處理(li)后(hou)(hou)，溶液在(zai)80℃保持(chi)爐(lu)內過夜(ye)，蒸發(fa)乙醇(chun)。*后(hou)(hou)，在(zai)350對流烘箱(xiang)中(zhong)放置產品℃煅燒(shao)3小(xiao)時(shi)，確(que)(que)保氧化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)顆粒(li)有效附著(zhu)在(zai)活(huo)性(xing)炭(tan)表面。冷卻后(hou)(hou)，合(he)成5%氧化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)NP活(huo)性(xing)炭(tan)復(fu)合(he)材(cai)料。722mg和1.44g硝酸鐵(tie)(tie)(tie)(III)九水合(he)物與1g活(huo)性(xing)炭(tan)管混合(he)。在(zai)別(bie)處找到(dao)準備(bei)好(hao)的細(xi)節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特(te)定量的SeO 2溶(rong)解在(zai)去離子水(shui)中以制備原液。的SeO 2溶(rong)解在(zai)水(shui)中形成亞硒酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲(chu)備溶(rong)液pH，并通(tong)過添加緩(huan)沖溶(rong)液進行維護。

　　高(gao)分(fen)辨率透射電子顯微鏡用于(yu)表(biao)示與(yu)氧化(hua)鐵(tie)納(na)米粒(li)(li)子和原(yuan)始活性(xing)炭(tan)混(hun)(hun)合的尺(chi)寸、結構和純(chun)度(du)(du)。所呈(cheng)現的原(yuan)始活性(xing)炭(tan)圖(tu)(tu)(tu)像1清(qing)楚地(di)表(biao)明，直徑為(wei)10至(zhi)10至(zhi)30 高(gao)度(du)(du)有序(xu)的活性(xing)炭(tan)在30納(na)米和長度(du)(du)范圍內的結晶結構 μ米。另外，可以(yi)注意到石(shi)墨(mo)片(pian)的透明條紋(wen)是0.35nm分(fen)離(li)良好，向管軸傾(qing)斜約(yue)2°傾(qing)斜角度(du)(du)。與(yu)鐵(tie)活性(xing)炭(tan)混(hun)(hun)合TEM圖(tu)(tu)(tu)像2 ? 圖(tu)(tu)(tu)13納(na)米顆(ke)粒(li)(li)(b)-1(d)氧化(hua)鐵(tie)納(na)米顆(ke)粒(li)(li)存在于(yu)活性(xing)炭(tan)表(biao)面。白色氧化(hua)鐵(tie)納(na)米顆(ke)粒(li)(li)以(yi)球形和不規則形狀顯示TEM圖(tu)(tu)(tu)像中。估(gu)計Fe2O3納(na)米顆(ke)粒(li)(li)的大小約(yue)為(wei)1-5nm，它(ta)分(fen)布(bu)均勻，在某些位置稍微聚集，導致(zhi)納(na)米顆(ke)粒(li)(li)尺(chi)寸增加。

　　活性(xing)炭表(biao)(biao)面氧化(hua)鐵(tie)載量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)百分比影響硒(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除率。例(li)如(ru)，在(zai)(zai)20%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)負載率下率下觀察，pH在(zai)(zai)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，分別實現了(le)近100%Se分別為10%和(he)5%氧化(hua)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)負載率為93%和(he)65%。許多因(yin)素可(ke)能是由于(yu)這種明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)。例(li)如(ru)，在(zai)(zai)活性(xing)炭表(biao)(biao)面附(fu)著氧化(hua)鐵(tie)顆(ke)粒(li)(li)可(ke)以為硒(xi)離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互作(zuo)用提供足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)點(dian)。此(ci)外，眾所(suo)周(zhou)知，水溶液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬氧化(hua)物納米顆(ke)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面被羥(qian)基覆蓋。因(yin)此(ci)，陰(yin)離(li)子(zi)(zi)通過(guo)(guo)陽性(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑表(biao)(biao)面電(dian)(dian)荷吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(負號小于(yu)陰(yin)離(li)子(zi)(zi))。一般(ban)，改(gai)進pH因(yin)此(ci)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)容(rong)量(liang)降(jiang)低(di)了(le)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)荷。結果，當pH增加時，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑表(biao)(biao)面帶負電(dian)(dian)荷，導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑顆(ke)粒(li)(li)與硒(xi)陰(yin)離(li)子(zi)(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)排斥。這種排斥導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)過(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)終止和(he)高度pH吸(xi)(xi)(xi)附(fu)在(zai)(zai)活性(xing)炭表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硒(xi)陰(yin)離(li)子(zi)(zi)釋放到水中(解吸(xi)(xi)(xi)過(guo)(guo)程(cheng))。基于(yu)報(bao)告的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果在(zai)(zai)后來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗中選擇了(le)用20%(重量(liang))氧化(hua)鐵(tie)浸漬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭，研究了(le)初(chu)始Se其(qi)他變量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，如(ru)濃度、活性(xing)炭劑量(liang)、接觸時間、動力學和(he)等溫線(xian)模型。

　　研究表明，用20重量%的(de)氧(yang)化鐵浸漬(zi)的(de)活性炭(tan)在6小時內顯示出100%的(de)硒離子(zi)去除(chu)，初(chu)始濃度為1ppm，吸附劑(ji)量為25mg，攪拌速(su)度為150rpm。非常(chang)適合吸附數據Freundlich模(mo)型(xing)，Langmuir等溫(wen)線(xian)模(mo)型(xing)預測的(de)氧(yang)化鐵浸漬(zi)活性炭(tan)吸附能力(li)*大(da)，為111 mg / g。日期與偽二階動(dong)力(li)學模(mo)型(xing)相關性好，常(chang)數為0.016 g / mg·h。氧(yang)化鐵浸漬(zi)活性炭(tan)的(de)*高吸附能力(li)表明，它(ta)能有(you)效地(di)從水(shui)中去除(chu)硒離子(zi)。