活性炭從水溶液中吸炭

　　近年(nian)來，活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)對稀土元(yuan)(yuan)素的分(fen)(fen)離(li)(li)和升級對這些元(yuan)(yuan)素及其(qi)化(hua)(hua)合(he)物需求增加很(hen)重要(yao)。該(gai)元(yuan)(yuan)素*重要(yao)的用途包括核反應堆控(kong)制器、放射性(xing)(xing)藥物生(sheng)產、石化(hua)(hua)催化(hua)(hua)劑(ji)建設、彩(cai)色(se)玻璃、鋁鋼工業、激光工業、吸(xi)收紅外波(bo)長的玻璃、精煉(lian)原油、超導體(ti)和超磁(ci)體(ti)生(sheng)產、芯(xin)片和計(ji)算(suan)機硬盤、彩(cai)色(se)燈泡等。由于其(qi)物理化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)質非常相似(si)，提(ti)取(qu)和分(fen)(fen)離(li)(li)蘭系(xi)元(yuan)(yuan)素被認為(wei)是一個挑戰。因此(ci)，有必要(yao)提(ti)供一種簡單的方(fang)法(fa)來分(fen)(fen)離(li)(li)選擇。提(ti)取(qu)溶劑(ji)和離(li)(li)子(zi)交換(huan)是提(ti)取(qu)和回收蘭系(xi)元(yuan)(yuan)素*重要(yao)的方(fang)法(fa)。但*近活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附解吸(xi)能(neng)很(hen)好(hao)地分(fen)(fen)離(li)(li)元(yuan)(yuan)素。

　　本(ben)解(jie)釋使用磷(lin)酸活(huo)(huo)化活(huo)(huo)性炭從含有氧化物的(de)合成溶液中(zhong)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)。SEM和(he)(he)(he)FTIR該技術(shu)用于(yu)檢測活(huo)(huo)性炭的(de)結構和(he)(he)(he)形態特征(zheng)。*高吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)條件的(de)*佳條件包括接(jie)觸時間= 500分鐘，pH = 4，溫度= 35℃，鈰濃度= 300ppm，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑用量= 0.02克。*大吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)量為4.13mg / g決定。研究了吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)動力學(xue)和(he)(he)(he)平衡行為。表(biao)明吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過程(cheng)遵循偽一(yi)級動力學(xue)模型(xing)和(he)(he)(he)朗繆爾(er)等溫線模型(xing)。結果表(biao)明，磷(lin)酸活(huo)(huo)化活(huo)(huo)性炭是一(yi)種(zhong)相對(dui)有效(xiao)的(de)水溶液吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑。

　　活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭作為(wei)吸附(fu)(fu)劑，吸附(fu)(fu)能力高，價格低，在(zai)液相(xiang)或氣(qi)相(xiang)吸附(fu)(fu)過程中應(ying)用廣泛。生產活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭可采用兩(liang)種物理化學活(huo)(huo)(huo)化方法(fa)。活(huo)(huo)(huo)化的目的是在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭原(yuan)料中產生高自由(you)碳和多孔結構(gou)。在(zai)本研究中，原(yuan)料被用作化學活(huo)(huo)(huo)化法(fa)，被認(ren)為(wei)是生產活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭的單階段方法(fa)。因此，將原(yuan)料與活(huo)(huo)(huo)化劑的濃(nong)縮溶液混(hun)(hun)合，然后(hou)在(zai)惰性(xing)氣(qi)氛(fen)中加熱干燥的混(hun)(hun)合物。

　　在(zai)分批(pi)系(xi)統中(zhong)進行活性炭(tan)吸附(fu)試(shi)驗pH，平(ping)衡時間(jian)，測量(liang)溫(wen)度(du)、活性炭(tan)劑量(liang)、稀(xi)土元素(su)吸附(fu)能力、動力學和(he)等(deng)溫(wen)線模型。在(zai)反(fan)應(ying)時間(jian)的(de)(de)研究中(zhong)，容器(qi)的(de)(de)內容是200rpm在(zai)溫(wen)度(du)控制振蕩器(qi)的(de)(de)混合速度(du)下，有一定量(liang)的(de)(de)活性炭(tan)和(he)30ml濃度(du)。等(deng)離(li)子體的(de)(de)感應(ying)耦合(ICP)裝置用于(yu)測量(liang)溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)剩余元素(su)，并確定了鈰(shi)在(zai)每個實驗中(zhong)的(de)(de)吸附(fu)。吸附(fu)量(liang)通過計(ji)算初(chu)始濃度(du)和(he)*終濃度(du)之間(jian)的(de)(de)差(cha)異來(lai)確定。

　　混合活(huo)性炭溶液pH值的影響

　　混合活性炭溶(rong)液pH它是(shi)控制生(sheng)物吸(xi)(xi)附過(guo)(guo)程的(de)重(zhong)要因(yin)(yin)素，影(ying)響(xiang)溶(rong)液中(zhong)金(jin)屬在水解反應過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)特性，復合還原(yuan)金(jin)屬回(hui)收。pH該值會影(ying)響(xiang)分析(xi)狀態(tai)和(he)組合位置。此外，該因(yin)(yin)子可以通過(guo)(guo)有(you)機和(he)無機配(pei)體的(de)水解和(he)復合來影(ying)響(xiang)所需的(de)金(jin)屬溶(rong)液。在本研究中(zhong)，水溶(rong)液pH值在1和(he)7之間(jian)。如圖所示(shi)，活性炭吸(xi)(xi)附的(de)*高吸(xi)(xi)附量為pH = 4確(que)定(ding)。

　　影響活性炭用量

　　吸(xi)(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)濃(nong)度對吸(xi)(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)用量(liang)有很大的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，因(yin)為增加生物吸(xi)(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)濃(nong)度通(tong)常會降(jiang)低(di)(di)吸(xi)(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)用量(liang)，這(zhe)可能是由(you)于幾個(ge)因(yin)素的(de)(de)(de)復(fu)雜性(xing)(xing)能。在(zai)高濃(nong)度活(huo)性(xing)(xing)炭中，沒(mei)有足夠的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭完全覆蓋溶液，吸(xi)(xi)附(fu)能力(li)通(tong)常性(xing)(xing)炭負(fu)荷低(di)(di)。由(you)于高濃(nong)度的(de)(de)(de)生物吸(xi)(xi)附(fu)劑引起的(de)(de)(de)結合位(wei)置之間的(de)(de)(de)干擾將(jiang)降(jiang)低(di)(di)負(fu)載(zai)能力(li)。圖顯示了活(huo)性(xing)(xing)炭用量(liang)對苯吸(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。

　　影響金屬初始濃度

　　研究了金屬濃度為50-3000的(de)生物吸(xi)附(fu)mg / L范(fan)圍內的(de)函數。隨著金屬離(li)子初始濃度的(de)增(zeng)(zeng)加，吸(xi)附(fu)在(zai)(zai)活(huo)性炭上的(de)數量(liang)增(zeng)(zeng)加。對于離(li)子濃度增(zeng)(zeng)加時，金屬離(li)子的(de)平衡(heng)負荷顯著增(zeng)(zeng)加，在(zai)(zai)高濃度下經常飽和。

　　研究結果表(biao)明，磷酸活(huo)性(xing)炭(tan)是一種相對有效的(de)吸附(fu)劑，從(cong)水溶液中吸程(cheng)遵循偽一級(ji)動力學(xue)模(mo)型和朗繆(mou)爾(er)等溫(wen)線模(mo)型。活(huo)性(xing)炭(tan)*大(da)吸附(fu)量(liang)為4.13mg / g和pH = 4決定(ding)。隨著溫(wen)度的(de)升高，活(huo)性(xing)炭(tan)量(liang)超過35。℃增加。此外，活(huo)性(xing)炭(tan)劑量(liang)直(zhi)接(jie)關系到初始濃度和接(jie)觸時間的(de)增加。