氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸漬(zi)活性(xing)炭作為從廢水(shui)(shui)(shui)中去除(chu)(chu)硒(xi)的(de)(de)吸(xi)附劑(ji)(Se)離子(zi)的(de)(de)效果。在(zai)(zai)*近(jin)的(de)(de)廣泛總(zong)結中，報道了不同類(lei)型的(de)(de)有機和(he)(he)(he)無機硒(xi)物(wu)種。Se無機形(xing)式通常存(cun)在(zai)(zai)于許多報告形(xing)式的(de)(de)表面和(he)(he)(he)地(di)下水(shui)(shui)(shui)中，如Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)酸(suan)鹽(yan))，SeO 4-2(硒(xi)酸(suan)鹽(yan))和(he)(he)(he)Se它(ta)是物(wu)種不溶形(xing)式。在(zai)(zai)廢物(wu)或地(di)表水(shui)(shui)(shui)高濃度水(shui)(shui)(shui)平(ping)發現硒(xi)會造成嚴(yan)重的(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)(jing)問題(ti)。地(di)表水(shui)(shui)(shui)中Se*大含量(liang)設定為5.0μ。所(suo)以，因(yin)為對(dui)Se對(dui)地(di)表水(shui)(shui)(shui)濃度的(de)(de)處理和(he)(he)(he)控制越來越嚴(yan)格。Se通常發現在(zai)(zai)地(di)殼、巖石(shi)和(he)(he)(he)沉積土*近(jin)的(de)(de)報告指(zhi)出，除(chu)(chu)了涉及(ji)工業(ye)和(he)(he)(he)采礦活動的(de)(de)農業(ye)排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)徑(jing)流外，大氣和(he)(he)(he)水(shui)(shui)(shui)生環(huan)(huan)境(jing)(jing)中顯著的(de)(de)硒(xi)排(pai)(pai)放量(liang)。

　　為(wei)了滿足Se除了處(chu)(chu)理工業、采礦廢(fei)水和(he)(he)農(nong)業排水外，飲用水標準還(huan)在不同程度(du)的(de)復雜性和(he)(he)進步的(de)開(kai)放文獻中(zhong)報告了不同數量(liang)(liang)的(de)處(chu)(chu)理過程。吸(xi)附已(yi)被報道為(wei)有效降(jiang)低成本(ben)Se去(qu)除技(ji)術。金屬(shu)氧化(hua)(hua)物增強材(cai)料，包括(kuo)低成本(ben)替代材(cai)料、活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)等，已(yi)被測試。因此，本(ben)研究專注于有效去(qu)除水溶液Se基于活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的(de)新材(cai)料。近年來，活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)因其獨特的(de)性能(neng)在水處(chu)(chu)理中(zhong)得到了廣泛的(de)應用。還(huan)報告了重金屬(shu)離子(zi)活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)附和(he)(he)有機(ji)化(hua)(hua)合物。在這(zhe)項工作中(zhong)，用氧化(hua)(hua)鐵(tie)浸(jin)漬的(de)活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)從(cong)水中(zhong)吸(xi)收硒(xi)(xi)離子(zi)。研究了去(qu)除硒(xi)(xi)的(de)活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)負荷，pH值，CNT量(liang)(liang)、接(jie)觸時間和(he)(he)初(chu)始濃(nong)度(du)的(de)影響(xiang)。掃描電(dian)子(zi)顯微鏡(jing)，高透(tou)射電(dian)子(zi)顯微鏡(jing)，熱(re)重分析，X能(neng)量(liang)(liang)色散(san)X射線光譜氮吸(xi)附技(ji)術及(ji)射線衍(yan)射儀ζ電(dian)位。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)(tie)納米顆粒(li)浸(jin)漬(zi)在(zai)(zai)(zai)活(huo)性(xing)炭(tan)表面。361氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)(tie)負荷為5%mg硝(xiao)酸鐵(tie)(tie)(tie)(III)九(jiu)水合物(wu)和1g乙醇溶液(ye)(ye)中(zhong)分別(bie)溶解活(huo)性(xing)炭(tan)，超聲處理30分鐘，確保(bao)混合均勻(yun)。在(zai)(zai)(zai)進一(yi)(yi)步混合兩種溶液(ye)(ye)和進一(yi)(yi)步超聲處理后(hou)，溶液(ye)(ye)在(zai)(zai)(zai)80℃保(bao)持(chi)爐內過(guo)夜，蒸發乙醇。*后(hou)，在(zai)(zai)(zai)350對流(liu)烘箱中(zhong)放置產品℃煅燒3小時，確保(bao)氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)(tie)顆粒(li)有(you)效附著在(zai)(zai)(zai)活(huo)性(xing)炭(tan)表面。冷卻后(hou)，合成5%氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)(tie)NP活(huo)性(xing)炭(tan)復合材料(liao)。722mg和1.44g硝(xiao)酸鐵(tie)(tie)(tie)(III)九(jiu)水合物(wu)與1g活(huo)性(xing)炭(tan)管(guan)混合。在(zai)(zai)(zai)別(bie)處找到準備好的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量的(de)SeO 2溶解在去離子水中(zhong)以制(zhi)備原液(ye)。的(de)SeO 2溶解在水中(zhong)形成亞硒酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整(zheng)儲備溶液(ye)pH，并通過添加緩(huan)沖溶液(ye)進行維護。

　　高(gao)(gao)分辨率(lv)透射電子顯(xian)微(wei)鏡(jing)用于表示與(yu)氧(yang)化鐵納(na)米(mi)(mi)粒(li)(li)子和原(yuan)始(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)混合(he)的(de)(de)尺寸、結構和純度(du)。所呈現的(de)(de)原(yuan)始(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)圖(tu)像1清楚地表明，直徑(jing)為(wei)10至10至30 高(gao)(gao)度(du)有序(xu)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)在30納(na)米(mi)(mi)和長度(du)范圍(wei)內的(de)(de)結晶結構 μ米(mi)(mi)。另外，可以注(zhu)意(yi)到石墨片的(de)(de)透明條紋是0.35nm分離良好，向管軸傾斜約(yue)(yue)2°傾斜角度(du)。與(yu)鐵活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)混合(he)TEM圖(tu)像2 ? 圖(tu)13納(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(li)(b)-1(d)氧(yang)化鐵納(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(li)存在于活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)。白色(se)氧(yang)化鐵納(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(li)以球形和不規則形狀顯(xian)示TEM圖(tu)像中。估計Fe2O3納(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(li)的(de)(de)大小約(yue)(yue)為(wei)1-5nm，它分布均勻，在某(mou)些位置稍(shao)微(wei)聚集，導致納(na)米(mi)(mi)顆粒(li)(li)尺寸增加(jia)。

　　活(huo)性炭(tan)表面(mian)(mian)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鐵載(zai)量的(de)(de)百分比影(ying)響硒的(de)(de)去除(chu)率。例如(ru)，在(zai)20%的(de)(de)負(fu)(fu)載(zai)率下(xia)率下(xia)觀察，pH在(zai)1的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，分別(bie)實現了近100%Se分別(bie)為10%和(he)5%氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鐵的(de)(de)負(fu)(fu)載(zai)率為93%和(he)65%。許(xu)多因素可能是(shi)由于(yu)這種(zhong)明(ming)顯(xian)的(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)。例如(ru)，在(zai)活(huo)性炭(tan)表面(mian)(mian)附(fu)(fu)著(zhu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鐵顆粒可以為硒離子(zi)(zi)的(de)(de)相互作用提供足夠的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)點(dian)。此外，眾所周知，水溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)金屬氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)納米顆粒的(de)(de)表面(mian)(mian)被羥基覆蓋。因此，陰(yin)離子(zi)(zi)通過陽性吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)表面(mian)(mian)電荷(he)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(負(fu)(fu)號(hao)小于(yu)陰(yin)離子(zi)(zi))。一般，改進(jin)pH因此，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)容量降低了吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)表面(mian)(mian)的(de)(de)電荷(he)。結(jie)果，當pH增加(jia)時(shi)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)表面(mian)(mian)帶(dai)負(fu)(fu)電荷(he)，導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)顆粒與硒陰(yin)離子(zi)(zi)之(zhi)間的(de)(de)排斥。這種(zhong)排斥導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)終(zhong)止和(he)高度pH吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)在(zai)活(huo)性炭(tan)表面(mian)(mian)的(de)(de)硒陰(yin)離子(zi)(zi)釋放到水中(zhong)(解吸(xi)(xi)(xi)過程(cheng)(cheng))。基于(yu)報告(gao)的(de)(de)結(jie)果在(zai)后來的(de)(de)實驗中(zhong)選擇了用20%(重量)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鐵浸漬的(de)(de)活(huo)性炭(tan)，研究了初(chu)始(shi)Se其他變量的(de)(de)影(ying)響，如(ru)濃度、活(huo)性炭(tan)劑(ji)(ji)量、接觸時(shi)間、動力(li)學和(he)等(deng)溫線模型(xing)。

　　研(yan)究表明(ming)，用20重(zhong)量%的氧化鐵(tie)(tie)浸漬的活性炭在6小時內顯示出100%的硒離(li)(li)子去除(chu)，初始濃(nong)度(du)為(wei)(wei)1ppm，吸附劑量為(wei)(wei)25mg，攪拌(ban)速度(du)為(wei)(wei)150rpm。非常(chang)適合(he)吸附數(shu)據Freundlich模(mo)型(xing)，Langmuir等(deng)溫線(xian)模(mo)型(xing)預測(ce)的氧化鐵(tie)(tie)浸漬活性炭吸附能(neng)力(li)*大，為(wei)(wei)111 mg / g。日期與偽二階動力(li)學模(mo)型(xing)相關性好，常(chang)數(shu)為(wei)(wei)0.016 g / mg·h。氧化鐵(tie)(tie)浸漬活性炭的*高吸附能(neng)力(li)表明(ming)，它能(neng)有效(xiao)地從水(shui)中去除(chu)硒離(li)(li)子。