活性(xing)炭從水中去(qu)除苯胺

　　活性炭從水(shui)中(zhong)去(qu)除苯(ben)(ben)胺(an)。根據本研究，我(wo)們使(shi)用活性(xing)炭和氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)磁性(xing)納(na)米粒子(zi)作(zuo)為去(qu)除苯(ben)(ben)胺(an)的(de)(de)(de)吸附(fu)劑。通過(guo)幾(ji)種方法來測試活性(xing)炭的(de)(de)(de)特性(xing)。同(tong)時(shi)，研究了不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)參數，如pH，接觸時(shi)間、活性(xing)炭劑量(liang)、苯(ben)(ben)胺(an)初(chu)始濃度和溶液溫度的(de)(de)(de)影(ying)響，*終得出結(jie)論，我(wo)們合成的(de)(de)(de)活性(xing)炭氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)磁納(na)米離子(zi)可以很好地吸附(fu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)苯(ben)(ben)胺(an)，也具(ju)有快速分離溶液的(de)(de)(de)優(you)點，可用作(zuo)吸附(fu)劑，有效去(qu)除水(shui)和廢水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)苯(ben)(ben)胺(an)等污(wu)染物(wu)。

　　隨著工(gong)業(ye)的(de)(de)快速(su)增長，特別是(shi)有(you)機化合物(wu)(wu)(wu)對(dui)水資源和(he)(he)環(huan)境(jing)的(de)(de)影響，環(huan)境(jing)污(wu)染(ran)更加嚴重。苯(ben)胺(an)(an)有(you)芳環(huan)和(he)(he)NH 2鍵芳環(huan)的(de)(de)簡單物(wu)(wu)(wu)質。它是(shi)石化和(he)(he)農業(ye)化學品(pin)中的(de)(de)工(gong)業(ye)原料(liao)，苯(ben)胺(an)(an)是(shi)造紙、紡(fang)織、橡膠、塑(su)料(liao)、染(ran)料(liao)等生產行(xing)業(ye)的(de)(de)副產品(pin)。只需將3.苯(ben)胺(an)(an)溶解(jie)在水中，會造成水污(wu)染(ran)，即使(shi)濃度低，也會對(dui)水生生物(wu)(wu)(wu)和(he)(he)人體造成危害，難以降(jiang)解(jie)。要(yao)使(shi)苯(ben)胺(an)(an)使(shi)用先進(jin)、快速(su)、有(you)效的(de)(de)技術來(lai)使(shi)苯(ben)胺(an)(an)從水中完全(quan)排出。去(qu)除苯(ben)胺(an)(an)*常(chang)見的(de)(de)方法有(you)臭氧氧化、活(huo)性炭吸附(fu)等。在生物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)和(he)(he)電解(jie)等分解(jie)過程中，高成本是(shi)限制因素。由于活(huo)性炭能以吸附(fu)和(he)(he)回收，穩定(ding)的(de)(de)碳元素不(bu)會與污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)結合形(xing)成其他危險(xian)物(wu)(wu)(wu)質，因此選(xuan)擇(ze)活(huo)性炭而(er)不(bu)是(shi)其他技術去(qu)除污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)。

　　由于其結構和高(gao)(gao)表面積，活性(xing)炭(tan)(tan)是(shi)有效去除水中有機污染物(wu)（特別是(shi)硬生物(wu)可降(jiang)解(jie)污染物(wu)）的合(he)適(shi)選擇。但由于過濾、分(fen)(fen)散、渾濁、成(cheng)本(ben)降(jiang)低(di)(di)等問(wen)題(ti)，活性(xing)炭(tan)(tan)在大型工(gong)程中的使用將(jiang)受到限制(zhi)。因此，為了更經濟地使用活性(xing)炭(tan)(tan)，必須解(jie)決活性(xing)炭(tan)(tan)吸附飽和后(hou)的分(fen)(fen)離問(wen)題(ti)。根據研究人員的說法，磁分(fen)(fen)離方(fang)法可以(yi)通過低(di)(di)成(cheng)本(ben)、簡(jian)單、快速、高(gao)(gao)效的分(fen)(fen)離來解(jie)決分(fen)(fen)離問(wen)題(ti)。

　　制備活性炭氧化鐵磁納米(mi)粒

　　活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)氧(yang)化(hua)鐵磁性納米顆粒采用化(hua)學(xue)共沉(chen)淀(dian)法制備。氧(yang)化(hua)鐵納米顆粒采用特殊技術合(he)成，與(yu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)結(jie)合(he)。首先，在硝酸(suan)鹽中(zhong)浸(jin)泡一(yi)定量的(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)，80℃浸(jin)泡3小時(shi)。然(ran)后在室(shi)溫下過(guo)濾和干燥(zao)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)。然(ran)后將活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)浸(jin)泡在含有(you)氧(yang)化(hua)鐵的(de)水溶液中(zhong)80°C在下超聲振動(dong)中(zhong)放置(zhi)1小時(shi)。然(ran)后過(guo)濾活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)105℃的(de)烘箱中(zhong)脫水1小時(shi)。將活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)在750℃在氮氣下加(jia)熱3小時(shi)，形成活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)氧(yang)化(hua)鐵磁納米顆粒。*后，將合(he)成的(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)用去離子水洗滌四(si)次(ci)，然(ran)后在105℃干燥(zao)并儲存在干燥(zao)器中(zhong)備用。

　　活性炭樣品試驗

　　圖顯示(shi)(shi)通過(guo)SEM，TEM，X射(she)線(xian)衍射(she)和(he)BET合成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)物理和(he)形態性(xing)(xing)質(zhi)。各種(zhong)pH活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)對(dui)苯胺吸(xi)(xi)附(fu)(fu)效率(lv)的(de)影響(xiang)=圖4顯示(shi)(shi)納(na)米離(li)子在(zai)4小時(shi)內的(de)接觸(chu)時(shi)間(jian)(a)中。圖4顯示(shi)(shi)，隨著pH從2到(dao)6，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)效率(lv)更高(gao)pH增加(jia)然后減少。*大苯胺吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力為38.21mg/g，去(qu)除率(lv)為76.4%，pH=6.*低吸(xi)(xi)附(fu)(fu)苯胺量為34.1mg/g，去(qu)除率(lv)為68.3%，pH=2。圖4(b)接觸(chu)時(shi)間(jian)為pH在(zai)*合適的(de)情況下(50-300mg/升(sheng))吸(xi)(xi)附(fu)(fu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)不同濃(nong)度苯胺的(de)影響(xiang)。圖5和(he)圖6顯示(shi)(shi)了不同溫度對(dui)苯胺吸(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)程(cheng)的(de)影響(xiang)pH活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)劑量活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)劑量和(he)各種(zhong)苯胺濃(nong)度(50-300 mg/L)。

　　活(huo)性炭氧化鐵光譜。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活性炭圖像。

　　活性炭氮吸附/解吸等(deng)溫線(xian)(a)，活性炭顆粒的孔徑分布(b)。

　　pH值(a)在(zai)濃(nong)度=50 mg/L和接觸時(shi)間(b)對濃(nong)度=50-300 mg/L苯(ben)胺吸(xi)附在(zai)活性炭(tan)上，W=1 g/L T=20℃。

　　各種(zhong)苯胺濃度(du)對活(huo)性炭吸附(fu)的(de)影響(xiang)：pH=6，t=300min，濃度(du) = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和(he)T=20℃。

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

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)磁性(xing)(xing)(xing)(xing)納(na)米(mi)粒子(zi)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)和(he)氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)納(na)米(mi)粒子(zi)相結合，用(yong)于從水環境中(zhong)去(qu)除苯(ben)(ben)胺(an)(an)。結果表明(ming)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)對苯(ben)(ben)胺(an)(an)的(de)(de)吸附(fu)效果接(jie)(jie)近中(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)pH隨(sui)(sui)著接(jie)(jie)觸時(shi)間和(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)用(yong)量(liang)的(de)(de)增加(jia)，值較好(hao)(hao)，但隨(sui)(sui)著初(chu)始(shi)苯(ben)(ben)胺(an)(an)濃(nong)度和(he)溫度的(de)(de)升高而降低。熱(re)研究還表明(ming)，吸附(fu)苯(ben)(ben)胺(an)(an)在活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)上一(yi)直(zhi)是自發熱(re)和(he)放熱(re)的(de)(de)。本研究表明(ming)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)納(na)米(mi)離子(zi)具(ju)有孔隙率適當、表面(mian)積好(hao)(hao)、吸附(fu)能(neng)力好(hao)(hao)等特(te)點，除了(le)易于分離和(he)提取溶液外。該(gai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)可(ke)作為去(qu)除大多數污染(ran)物(wu)，特(te)別是水環境中(zhong)有機(ji)污染(ran)物(wu)的(de)(de)有效高效吸附(fu)劑。