氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸漬(zi)活(huo)性炭作為(wei)從廢水中(zhong)去(qu)除硒(xi)的(de)吸附劑(ji)(Se)離(li)子的(de)效果。在(zai)(zai)(zai)*近(jin)(jin)的(de)廣泛(fan)總結中(zhong)，報道了不同(tong)類型的(de)有機和(he)(he)無機硒(xi)物(wu)種。Se無機形(xing)式(shi)通(tong)常存在(zai)(zai)(zai)于許多(duo)報告形(xing)式(shi)的(de)表(biao)面和(he)(he)地下水中(zhong)，如Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)酸(suan)(suan)鹽)，SeO 4-2(硒(xi)酸(suan)(suan)鹽)和(he)(he)Se它(ta)是(shi)物(wu)種不溶形(xing)式(shi)。在(zai)(zai)(zai)廢物(wu)或地表(biao)水高濃(nong)度水平發現硒(xi)會造成嚴重的(de)環(huan)境問題。地表(biao)水中(zhong)Se*大含量設定為(wei)5.0μ。所以，因為(wei)對Se對地表(biao)水濃(nong)度的(de)處理(li)和(he)(he)控制越來越嚴格。Se通(tong)常發現在(zai)(zai)(zai)地殼、巖石和(he)(he)沉積土*近(jin)(jin)的(de)報告指(zhi)出，除了涉及(ji)工(gong)業(ye)和(he)(he)采礦活(huo)動的(de)農業(ye)排(pai)水徑流(liu)外(wai)，大氣(qi)和(he)(he)水生環(huan)境中(zhong)顯著的(de)硒(xi)排(pai)放量。

　　為了(le)滿足Se除了(le)處理(li)工業、采礦廢水(shui)和(he)(he)農業排水(shui)外，飲用(yong)水(shui)標準(zhun)還(huan)在不同程度的復雜(za)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)進步(bu)的開放文獻中(zhong)報(bao)告(gao)了(le)不同數(shu)量(liang)的處理(li)過程。吸(xi)附(fu)已被報(bao)道為有(you)效(xiao)降低(di)成(cheng)本(ben)Se去(qu)除技術。金屬(shu)氧化物(wu)增強材料(liao)，包括低(di)成(cheng)本(ben)替代材料(liao)、活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)等，已被測試。因此(ci)，本(ben)研究專(zhuan)注于有(you)效(xiao)去(qu)除水(shui)溶液Se基于活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的新材料(liao)。近年(nian)來(lai)，活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)因其獨特的性(xing)(xing)(xing)能(neng)在水(shui)處理(li)中(zhong)得到了(le)廣泛的應用(yong)。還(huan)報(bao)告(gao)了(le)重金屬(shu)離(li)子(zi)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)和(he)(he)有(you)機(ji)化合物(wu)。在這項工作(zuo)中(zhong)，用(yong)氧化鐵浸漬的活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)從(cong)水(shui)中(zhong)吸(xi)收(shou)硒離(li)子(zi)。研究了(le)去(qu)除硒的活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)負(fu)荷，pH值(zhi)，CNT量(liang)、接(jie)觸時(shi)間和(he)(he)初始濃度的影(ying)響。掃描電(dian)(dian)子(zi)顯微鏡(jing)，高透射電(dian)(dian)子(zi)顯微鏡(jing)，熱重分(fen)析(xi)，X能(neng)量(liang)色(se)散(san)X射線(xian)光譜(pu)氮吸(xi)附(fu)技術及(ji)射線(xian)衍射儀ζ電(dian)(dian)位。

　　活性炭浸漬

　　氧化鐵(tie)(tie)納米顆粒浸漬在(zai)活性(xing)(xing)炭(tan)表面。361氧化鐵(tie)(tie)負荷為5%mg硝(xiao)酸鐵(tie)(tie)(III)九(jiu)水合(he)(he)物和1g乙(yi)醇(chun)溶(rong)液中分別(bie)(bie)溶(rong)解活性(xing)(xing)炭(tan)，超聲處(chu)(chu)理(li)30分鐘，確保(bao)(bao)混合(he)(he)均勻。在(zai)進(jin)一步混合(he)(he)兩種溶(rong)液和進(jin)一步超聲處(chu)(chu)理(li)后，溶(rong)液在(zai)80℃保(bao)(bao)持爐內(nei)過夜，蒸發(fa)乙(yi)醇(chun)。*后，在(zai)350對流烘箱中放置產品℃煅燒(shao)3小時，確保(bao)(bao)氧化鐵(tie)(tie)顆粒有(you)效附(fu)著在(zai)活性(xing)(xing)炭(tan)表面。冷卻后，合(he)(he)成5%氧化鐵(tie)(tie)NP活性(xing)(xing)炭(tan)復合(he)(he)材料(liao)。722mg和1.44g硝(xiao)酸鐵(tie)(tie)(III)九(jiu)水合(he)(he)物與1g活性(xing)(xing)炭(tan)管(guan)混合(he)(he)。在(zai)別(bie)(bie)處(chu)(chu)找(zhao)到準備好的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量的SeO 2溶(rong)解(jie)在去離子水中(zhong)以制備原液(ye)(ye)。的SeO 2溶(rong)解(jie)在水中(zhong)形(xing)成亞硒酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲備溶(rong)液(ye)(ye)pH，并通過添加(jia)緩沖(chong)溶(rong)液(ye)(ye)進行維(wei)護。

　　高分(fen)(fen)辨率透(tou)射電子顯(xian)(xian)微(wei)鏡用于表示與氧化鐵納(na)米粒(li)子和原(yuan)始活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)混合的(de)尺寸(cun)、結(jie)構和純度(du)(du)。所呈現(xian)的(de)原(yuan)始活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)圖(tu)像1清楚(chu)地表明，直(zhi)徑(jing)為10至(zhi)10至(zhi)30 高度(du)(du)有序的(de)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)在(zai)30納(na)米和長(chang)度(du)(du)范圍內的(de)結(jie)晶結(jie)構 μ米。另外，可以注意到石墨片的(de)透(tou)明條紋(wen)是0.35nm分(fen)(fen)離良好，向(xiang)管軸傾(qing)(qing)斜約(yue)2°傾(qing)(qing)斜角度(du)(du)。與鐵活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)混合TEM圖(tu)像2 ? 圖(tu)13納(na)米顆(ke)粒(li)(b)-1(d)氧化鐵納(na)米顆(ke)粒(li)存在(zai)于活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面。白色氧化鐵納(na)米顆(ke)粒(li)以球形(xing)和不規(gui)則形(xing)狀顯(xian)(xian)示TEM圖(tu)像中。估計Fe2O3納(na)米顆(ke)粒(li)的(de)大小約(yue)為1-5nm，它分(fen)(fen)布均勻，在(zai)某些(xie)位(wei)置稍微(wei)聚集，導致納(na)米顆(ke)粒(li)尺寸(cun)增加。

　　活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)氧(yang)化(hua)鐵載量(liang)(liang)的(de)(de)百分(fen)比影(ying)響(xiang)硒(xi)的(de)(de)去(qu)除(chu)率(lv)。例(li)如(ru)，在20%的(de)(de)負(fu)載率(lv)下率(lv)下觀察，pH在1的(de)(de)情況下，分(fen)別實(shi)現了(le)(le)(le)近100%Se分(fen)別為(wei)10%和(he)(he)5%氧(yang)化(hua)鐵的(de)(de)負(fu)載率(lv)為(wei)93%和(he)(he)65%。許(xu)多因素可能(neng)是由(you)于(yu)這(zhe)種明(ming)顯(xian)的(de)(de)變化(hua)。例(li)如(ru)，在活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)附(fu)(fu)(fu)(fu)著氧(yang)化(hua)鐵顆粒可以為(wei)硒(xi)離子(zi)的(de)(de)相互作用(yong)提供(gong)足夠的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)點(dian)。此外，眾所周知(zhi)，水(shui)溶液中(zhong)的(de)(de)金屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)納米顆粒的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)被羥基覆蓋(gai)。因此，陰離子(zi)通(tong)過(guo)陽(yang)性(xing)(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)電荷吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(負(fu)號(hao)小于(yu)陰離子(zi))。一般，改進pH因此，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)容量(liang)(liang)降低了(le)(le)(le)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)電荷。結果，當pH增加時，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)帶負(fu)電荷，導致(zhi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑顆粒與硒(xi)陰離子(zi)之(zhi)間的(de)(de)排(pai)斥。這(zhe)種排(pai)斥導致(zhi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)程的(de)(de)終(zhong)止和(he)(he)高度pH吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)在活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)硒(xi)陰離子(zi)釋(shi)放到水(shui)中(zhong)(解(jie)吸(xi)(xi)(xi)過(guo)程)。基于(yu)報(bao)告的(de)(de)結果在后來的(de)(de)實(shi)驗中(zhong)選擇了(le)(le)(le)用(yong)20%(重量(liang)(liang))氧(yang)化(hua)鐵浸漬(zi)的(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)，研究(jiu)了(le)(le)(le)初始(shi)Se其(qi)他(ta)變量(liang)(liang)的(de)(de)影(ying)響(xiang)，如(ru)濃度、活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)劑量(liang)(liang)、接觸時間、動力學和(he)(he)等溫線模型(xing)。

　　研究表明(ming)，用20重量%的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鐵浸(jin)漬的(de)活性(xing)(xing)炭在6小(xiao)時內顯(xian)示出100%的(de)硒(xi)離子去除，初始濃度(du)為1ppm，吸(xi)附(fu)劑量為25mg，攪拌速(su)度(du)為150rpm。非常(chang)適(shi)合吸(xi)附(fu)數據Freundlich模(mo)型(xing)，Langmuir等(deng)溫線模(mo)型(xing)預測的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鐵浸(jin)漬活性(xing)(xing)炭吸(xi)附(fu)能力*大，為111 mg / g。日期與偽(wei)二階動力學模(mo)型(xing)相(xiang)關性(xing)(xing)好(hao)，常(chang)數為0.016 g / mg·h。氧(yang)化(hua)(hua)鐵浸(jin)漬活性(xing)(xing)炭的(de)*高吸(xi)附(fu)能力表明(ming)，它能有效(xiao)地從水(shui)中去除硒(xi)離子。