活(huo)性炭從(cong)水中去除苯(ben)胺

　　活性炭從水(shui)中去除苯(ben)(ben)(ben)胺(an)。根據本(ben)研(yan)究，我們使用(yong)活性(xing)炭和(he)氧化鐵(tie)磁(ci)性(xing)納(na)米粒子(zi)作(zuo)為去除苯(ben)(ben)(ben)胺(an)的(de)(de)吸附(fu)劑。通過幾種方(fang)法來測(ce)試活性(xing)炭的(de)(de)特性(xing)。同(tong)時，研(yan)究了不同(tong)的(de)(de)參數，如pH，接觸時間、活性(xing)炭劑量、苯(ben)(ben)(ben)胺(an)初始濃度(du)和(he)溶液溫度(du)的(de)(de)影(ying)響，*終得出結(jie)論，我們合成的(de)(de)活性(xing)炭氧化鐵(tie)磁(ci)納(na)米離子(zi)可以(yi)很好(hao)地吸附(fu)水(shui)中的(de)(de)苯(ben)(ben)(ben)胺(an)，也具有快速(su)分離溶液的(de)(de)優點，可用(yong)作(zuo)吸附(fu)劑，有效去除水(shui)和(he)廢水(shui)中的(de)(de)苯(ben)(ben)(ben)胺(an)等污染(ran)物。

　　隨著工業(ye)的(de)快(kuai)速增長，特別是(shi)(shi)(shi)有(you)(you)(you)(you)機(ji)化(hua)(hua)合物(wu)對水(shui)資源和環(huan)境的(de)影(ying)響，環(huan)境污染(ran)(ran)更加嚴(yan)重(zhong)。苯胺(an)有(you)(you)(you)(you)芳環(huan)和NH 2鍵芳環(huan)的(de)簡單物(wu)質(zhi)。它是(shi)(shi)(shi)石化(hua)(hua)和農業(ye)化(hua)(hua)學品中(zhong)(zhong)的(de)工業(ye)原料，苯胺(an)是(shi)(shi)(shi)造(zao)紙(zhi)、紡織、橡(xiang)膠、塑料、染(ran)(ran)料等生(sheng)(sheng)(sheng)產行業(ye)的(de)副產品。只需將3.苯胺(an)溶解在水(shui)中(zhong)(zhong)，會造(zao)成水(shui)污染(ran)(ran)，即使(shi)(shi)濃度低，也會對水(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)和人體(ti)造(zao)成危害，難以(yi)降(jiang)解。要(yao)使(shi)(shi)苯胺(an)使(shi)(shi)用先進(jin)、快(kuai)速、有(you)(you)(you)(you)效(xiao)的(de)技術來使(shi)(shi)苯胺(an)從(cong)水(shui)中(zhong)(zhong)完全排(pai)出。去(qu)除(chu)苯胺(an)*常見的(de)方法有(you)(you)(you)(you)臭氧(yang)氧(yang)化(hua)(hua)、活(huo)性炭(tan)吸附(fu)等。在生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)降(jiang)解和電(dian)解等分解過程中(zhong)(zhong)，高成本是(shi)(shi)(shi)限制因(yin)素(su)。由于活(huo)性炭(tan)能(neng)以(yi)吸附(fu)和回收，穩定(ding)的(de)碳元素(su)不會與(yu)污染(ran)(ran)物(wu)結合形成其(qi)他危險物(wu)質(zhi)，因(yin)此選(xuan)擇(ze)活(huo)性炭(tan)而不是(shi)(shi)(shi)其(qi)他技術去(qu)除(chu)污染(ran)(ran)物(wu)。

　　由于其結(jie)構和(he)高表面積，活(huo)性炭(tan)是(shi)有效去除(chu)水中有機污(wu)染物（特別(bie)是(shi)硬生物可(ke)降(jiang)解(jie)污(wu)染物）的(de)合適選擇(ze)。但(dan)由于過濾、分(fen)(fen)散、渾濁、成本降(jiang)低等問(wen)題，活(huo)性炭(tan)在大型(xing)工程中的(de)使用將受到限制。因此，為了(le)更(geng)經(jing)濟地(di)使用活(huo)性炭(tan)，必(bi)須解(jie)決活(huo)性炭(tan)吸附飽(bao)和(he)后(hou)的(de)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)問(wen)題。根據研究人員(yuan)的(de)說法(fa)，磁分(fen)(fen)離(li)(li)(li)方法(fa)可(ke)以通過低成本、簡單、快速、高效的(de)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)來(lai)解(jie)決分(fen)(fen)離(li)(li)(li)問(wen)題。

　　制備活性炭氧(yang)化鐵磁納(na)米粒

　　活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵磁性(xing)(xing)(xing)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)采用化學(xue)共沉淀(dian)法(fa)制(zhi)備(bei)。氧化鐵納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)采用特殊技術合成(cheng)，與(yu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)結合。首(shou)先，在(zai)(zai)(zai)(zai)硝酸鹽中浸泡一定量的活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)，80℃浸泡3小(xiao)時。然(ran)后(hou)(hou)在(zai)(zai)(zai)(zai)室(shi)溫下(xia)過(guo)濾和(he)干燥(zao)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。然(ran)后(hou)(hou)將活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)浸泡在(zai)(zai)(zai)(zai)含(han)有氧化鐵的水溶液中80°C在(zai)(zai)(zai)(zai)下(xia)超(chao)聲振動中放(fang)置1小(xiao)時。然(ran)后(hou)(hou)過(guo)濾活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)105℃的烘箱中脫水1小(xiao)時。將活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)在(zai)(zai)(zai)(zai)750℃在(zai)(zai)(zai)(zai)氮氣(qi)下(xia)加熱(re)3小(xiao)時，形(xing)成(cheng)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵磁納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)。*后(hou)(hou)，將合成(cheng)的活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)用去(qu)離子水洗滌四次，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)(zai)(zai)(zai)105℃干燥(zao)并(bing)儲存在(zai)(zai)(zai)(zai)干燥(zao)器中備(bei)用。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)顯示(shi)通過SEM，TEM，X射線衍射和(he)BET合(he)成活性(xing)炭(tan)的(de)物理(li)和(he)形態(tai)性(xing)質。各種pH活性(xing)炭(tan)對(dui)苯胺(an)吸(xi)附(fu)效率的(de)影響=圖(tu)4顯示(shi)納米離子(zi)在(zai)4小時內(nei)的(de)接觸時間(jian)(a)中。圖(tu)4顯示(shi)，隨著pH從2到(dao)6，吸(xi)附(fu)效率更(geng)高pH增(zeng)加然后減少。*大苯胺(an)吸(xi)附(fu)能力(li)為(wei)(wei)38.21mg/g，去除(chu)率為(wei)(wei)76.4%，pH=6.*低(di)吸(xi)附(fu)苯胺(an)量(liang)為(wei)(wei)34.1mg/g，去除(chu)率為(wei)(wei)68.3%，pH=2。圖(tu)4(b)接觸時間(jian)為(wei)(wei)pH在(zai)*合(he)適的(de)情況下(xia)(50-300mg/升)吸(xi)附(fu)活性(xing)炭(tan)不同濃度苯胺(an)的(de)影響。圖(tu)5和(he)圖(tu)6顯示(shi)了不同溫(wen)度對(dui)苯胺(an)吸(xi)附(fu)過程的(de)影響pH活性(xing)炭(tan)劑量(liang)活性(xing)炭(tan)劑量(liang)和(he)各種苯胺(an)濃度(50-300 mg/L)。

　　活性炭氧化鐵(tie)光譜。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活性炭圖像。

　　活(huo)性(xing)炭氮吸附(fu)/解吸等溫(wen)線(a)，活(huo)性(xing)炭顆粒的孔徑分(fen)布(bu)(b)。

　　pH值(a)在(zai)濃(nong)度=50 mg/L和(he)接觸時間(b)對濃(nong)度=50-300 mg/L苯胺(an)吸附在(zai)活性炭(tan)上，W=1 g/L T=20℃。

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

　　各種溫度對活性炭吸附苯胺的影響：pH=6，t=300 min，濃度=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)(yang)化鐵磁性(xing)(xing)納米(mi)(mi)粒子與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)氧(yang)(yang)化鐵納米(mi)(mi)粒子相結(jie)合，用于從水環境中去(qu)除苯(ben)(ben)胺(an)(an)。結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)對(dui)苯(ben)(ben)胺(an)(an)的(de)(de)吸(xi)附(fu)效果(guo)接近(jin)中性(xing)(xing)pH隨(sui)著接觸時(shi)間和(he)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)用量的(de)(de)增(zeng)加，值(zhi)較(jiao)好，但(dan)隨(sui)著初始苯(ben)(ben)胺(an)(an)濃(nong)度和(he)溫(wen)度的(de)(de)升高而(er)降低。熱研(yan)究還(huan)表(biao)明(ming)，吸(xi)附(fu)苯(ben)(ben)胺(an)(an)在活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)上(shang)一直是(shi)自發熱和(he)放熱的(de)(de)。本研(yan)究表(biao)明(ming)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)(yang)化鐵納米(mi)(mi)離子具(ju)有孔隙(xi)率適當、表(biao)面積好、吸(xi)附(fu)能力好等特點，除了易于分離和(he)提(ti)取溶液(ye)外。該活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)可作(zuo)為去(qu)除大(da)多數污染物，特別是(shi)水環境中有機污染物的(de)(de)有效高效吸(xi)附(fu)劑。