活(huo)性炭從水中去除苯胺

　　活性炭從水(shui)(shui)中去(qu)除(chu)苯(ben)胺(an)(an)。根據本研(yan)究，我們(men)(men)使用(yong)活(huo)性(xing)炭和氧(yang)化(hua)鐵磁性(xing)納米(mi)(mi)粒子作(zuo)為去(qu)除(chu)苯(ben)胺(an)(an)的(de)吸附劑(ji)。通過(guo)幾種方法來測試活(huo)性(xing)炭的(de)特性(xing)。同時，研(yan)究了不同的(de)參(can)數，如pH，接(jie)觸時間、活(huo)性(xing)炭劑(ji)量、苯(ben)胺(an)(an)初始濃度和溶液溫度的(de)影(ying)響，*終得出結論，我們(men)(men)合成的(de)活(huo)性(xing)炭氧(yang)化(hua)鐵磁納米(mi)(mi)離子可以很(hen)好地(di)吸附水(shui)(shui)中的(de)苯(ben)胺(an)(an)，也具有(you)快速(su)分離溶液的(de)優點，可用(yong)作(zuo)吸附劑(ji)，有(you)效(xiao)去(qu)除(chu)水(shui)(shui)和廢水(shui)(shui)中的(de)苯(ben)胺(an)(an)等污(wu)染物。

　　隨著工(gong)業的(de)快(kuai)速增長，特(te)別(bie)是(shi)有(you)機化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)對水(shui)資源和(he)環境的(de)影(ying)響，環境污(wu)(wu)染(ran)更加嚴重(zhong)。苯(ben)胺(an)(an)有(you)芳環和(he)NH 2鍵芳環的(de)簡單物(wu)(wu)質(zhi)。它是(shi)石(shi)化(hua)(hua)和(he)農業化(hua)(hua)學品中的(de)工(gong)業原(yuan)料，苯(ben)胺(an)(an)是(shi)造(zao)紙、紡織、橡(xiang)膠(jiao)、塑(su)料、染(ran)料等生(sheng)(sheng)產行業的(de)副產品。只需將3.苯(ben)胺(an)(an)溶解(jie)在水(shui)中，會(hui)造(zao)成水(shui)污(wu)(wu)染(ran)，即使(shi)濃度低，也會(hui)對水(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)和(he)人體造(zao)成危(wei)害，難以(yi)降(jiang)解(jie)。要使(shi)苯(ben)胺(an)(an)使(shi)用先(xian)進、快(kuai)速、有(you)效的(de)技(ji)術來使(shi)苯(ben)胺(an)(an)從水(shui)中完全排出。去(qu)除(chu)苯(ben)胺(an)(an)*常見的(de)方(fang)法有(you)臭氧氧化(hua)(hua)、活性(xing)炭吸(xi)附等。在生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)和(he)電解(jie)等分(fen)解(jie)過程(cheng)中，高成本是(shi)限(xian)制因素。由于活性(xing)炭能(neng)以(yi)吸(xi)附和(he)回收(shou)，穩(wen)定的(de)碳元素不會(hui)與污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)結合(he)形成其他(ta)危(wei)險物(wu)(wu)質(zhi)，因此(ci)選擇活性(xing)炭而不是(shi)其他(ta)技(ji)術去(qu)除(chu)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)。

　　由于其結構和(he)(he)高表面積，活性炭(tan)(tan)(tan)是有效去除水中有機污染物(wu)(wu)（特別是硬(ying)生物(wu)(wu)可降解污染物(wu)(wu)）的(de)(de)合(he)適選擇(ze)。但由于過濾、分(fen)(fen)散、渾(hun)濁、成(cheng)本降低等問題，活性炭(tan)(tan)(tan)在大型工(gong)程(cheng)中的(de)(de)使(shi)用(yong)將受(shou)到限制。因此，為了更經(jing)濟(ji)地使(shi)用(yong)活性炭(tan)(tan)(tan)，必(bi)須解決(jue)(jue)活性炭(tan)(tan)(tan)吸附飽和(he)(he)后的(de)(de)分(fen)(fen)離(li)(li)問題。根據(ju)研究人員的(de)(de)說法(fa)(fa)，磁分(fen)(fen)離(li)(li)方(fang)法(fa)(fa)可以通過低成(cheng)本、簡單、快速、高效的(de)(de)分(fen)(fen)離(li)(li)來解決(jue)(jue)分(fen)(fen)離(li)(li)問題。

　　制(zhi)備活性炭氧(yang)化鐵磁納米粒

　　活(huo)性(xing)炭(tan)氧(yang)化(hua)鐵磁(ci)性(xing)納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒采(cai)用(yong)(yong)化(hua)學共沉淀法制備(bei)。氧(yang)化(hua)鐵納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒采(cai)用(yong)(yong)特殊(shu)技術合(he)成，與活(huo)性(xing)炭(tan)結合(he)。首(shou)先，在(zai)硝酸鹽中(zhong)浸泡一(yi)定量的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)，80℃浸泡3小(xiao)時(shi)。然(ran)后(hou)在(zai)室溫下(xia)(xia)過濾和(he)干(gan)燥(zao)活(huo)性(xing)炭(tan)。然(ran)后(hou)將活(huo)性(xing)炭(tan)浸泡在(zai)含有氧(yang)化(hua)鐵的(de)(de)水溶液中(zhong)80°C在(zai)下(xia)(xia)超(chao)聲振動中(zhong)放置1小(xiao)時(shi)。然(ran)后(hou)過濾活(huo)性(xing)炭(tan)105℃的(de)(de)烘箱(xiang)中(zhong)脫水1小(xiao)時(shi)。將活(huo)性(xing)炭(tan)在(zai)750℃在(zai)氮(dan)氣下(xia)(xia)加熱3小(xiao)時(shi)，形成活(huo)性(xing)炭(tan)氧(yang)化(hua)鐵磁(ci)納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒。*后(hou)，將合(he)成的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)用(yong)(yong)去(qu)離子(zi)水洗滌四次，然(ran)后(hou)在(zai)105℃干(gan)燥(zao)并儲存在(zai)干(gan)燥(zao)器中(zhong)備(bei)用(yong)(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)(tu)顯(xian)示(shi)通過(guo)SEM，TEM，X射線衍射和BET合(he)成活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)物(wu)理和形態性(xing)(xing)質。各種pH活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)對(dui)苯(ben)(ben)胺(an)(an)吸附(fu)(fu)(fu)(fu)效率(lv)的(de)影(ying)響=圖(tu)(tu)4顯(xian)示(shi)納米離子在4小(xiao)時內(nei)的(de)接觸(chu)(chu)時間(a)中。圖(tu)(tu)4顯(xian)示(shi)，隨著(zhu)pH從2到6，吸附(fu)(fu)(fu)(fu)效率(lv)更高pH增加然后減少。*大苯(ben)(ben)胺(an)(an)吸附(fu)(fu)(fu)(fu)能力為(wei)(wei)(wei)38.21mg/g，去(qu)(qu)除(chu)率(lv)為(wei)(wei)(wei)76.4%，pH=6.*低吸附(fu)(fu)(fu)(fu)苯(ben)(ben)胺(an)(an)量為(wei)(wei)(wei)34.1mg/g，去(qu)(qu)除(chu)率(lv)為(wei)(wei)(wei)68.3%，pH=2。圖(tu)(tu)4(b)接觸(chu)(chu)時間為(wei)(wei)(wei)pH在*合(he)適的(de)情(qing)況(kuang)下(50-300mg/升)吸附(fu)(fu)(fu)(fu)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)不同濃度(du)苯(ben)(ben)胺(an)(an)的(de)影(ying)響。圖(tu)(tu)5和圖(tu)(tu)6顯(xian)示(shi)了不同溫(wen)度(du)對(dui)苯(ben)(ben)胺(an)(an)吸附(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)程的(de)影(ying)響pH活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)劑量活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)劑量和各種苯(ben)(ben)胺(an)(an)濃度(du)(50-300 mg/L)。

　　活性炭(tan)氧化鐵光譜。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活(huo)性(xing)炭(tan)圖像。

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

　　pH值(a)在濃(nong)度(du)=50 mg/L和接觸時間(jian)(b)對濃(nong)度(du)=50-300 mg/L苯胺(an)吸附在活性(xing)炭(tan)上，W=1 g/L T=20℃。

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

　　各種溫度對(dui)活性炭(tan)吸附苯胺(an)的影響：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)炭(tan)氧(yang)化鐵(tie)磁性(xing)(xing)(xing)納米(mi)粒子與活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)和氧(yang)化鐵(tie)納米(mi)粒子相結合，用于從水(shui)環境中去除苯胺(an)。結果表明(ming)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)對苯胺(an)的(de)吸附效(xiao)(xiao)果接近中性(xing)(xing)(xing)pH隨著接觸時間(jian)和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)用量的(de)增加，值較好(hao)，但隨著初(chu)始苯胺(an)濃(nong)度(du)(du)和溫(wen)度(du)(du)的(de)升高而降低。熱(re)研究(jiu)(jiu)還表明(ming)，吸附苯胺(an)在活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)上(shang)一直是(shi)自發熱(re)和放熱(re)的(de)。本研究(jiu)(jiu)表明(ming)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化鐵(tie)納米(mi)離子具有(you)孔隙(xi)率適當、表面積(ji)好(hao)、吸附能(neng)力好(hao)等特(te)點，除了易于分離和提取(qu)溶液外。該活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)可作為(wei)去除大多(duo)數(shu)污染物(wu)，特(te)別是(shi)水(shui)環境中有(you)機(ji)污染物(wu)的(de)有(you)效(xiao)(xiao)高效(xiao)(xiao)吸附劑。