氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧(yang)化鐵浸漬活(huo)性炭作為從廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)去(qu)除硒(xi)(xi)的(de)吸附(fu)劑(ji)(Se)離子的(de)效(xiao)果。在(zai)(zai)(zai)*近(jin)的(de)廣泛(fan)總結中(zhong)(zhong)，報道了(le)不(bu)同類型的(de)有機(ji)(ji)和(he)(he)無機(ji)(ji)硒(xi)(xi)物種。Se無機(ji)(ji)形(xing)式通(tong)常存在(zai)(zai)(zai)于許多報告形(xing)式的(de)表面和(he)(he)地(di)下水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)，如Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)(xi)酸鹽)，SeO 4-2(硒(xi)(xi)酸鹽)和(he)(he)Se它是物種不(bu)溶形(xing)式。在(zai)(zai)(zai)廢(fei)物或地(di)表水(shui)(shui)高(gao)濃度水(shui)(shui)平發現硒(xi)(xi)會造成(cheng)嚴重的(de)環(huan)境(jing)問題。地(di)表水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)Se*大(da)含量設定為5.0μ。所以，因為對Se對地(di)表水(shui)(shui)濃度的(de)處理和(he)(he)控制越來(lai)越嚴格。Se通(tong)常發現在(zai)(zai)(zai)地(di)殼、巖石和(he)(he)沉(chen)積土*近(jin)的(de)報告指出，除了(le)涉及工業和(he)(he)采礦活(huo)動的(de)農業排(pai)水(shui)(shui)徑流(liu)外，大(da)氣和(he)(he)水(shui)(shui)生環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)顯著(zhu)的(de)硒(xi)(xi)排(pai)放量。

　　為了(le)滿足Se除了(le)處理工(gong)業、采礦(kuang)廢(fei)水(shui)(shui)和(he)農業排(pai)水(shui)(shui)外，飲用水(shui)(shui)標準還在不同程(cheng)(cheng)度(du)的(de)(de)復雜性(xing)(xing)和(he)進步的(de)(de)開放文獻中報(bao)告了(le)不同數量(liang)的(de)(de)處理過程(cheng)(cheng)。吸附已被報(bao)道為有效降低成(cheng)本(ben)Se去除技術。金屬氧化(hua)物增強(qiang)材(cai)料，包括低成(cheng)本(ben)替代材(cai)料、活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)等，已被測試。因此，本(ben)研究專注(zhu)于有效去除水(shui)(shui)溶(rong)液Se基于活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)新材(cai)料。近年(nian)來，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)因其(qi)獨特的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)在水(shui)(shui)處理中得到(dao)了(le)廣泛(fan)的(de)(de)應用。還報(bao)告了(le)重金屬離子(zi)(zi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸附和(he)有機化(hua)合(he)物。在這(zhe)項工(gong)作中，用氧化(hua)鐵浸漬的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)從(cong)水(shui)(shui)中吸收硒離子(zi)(zi)。研究了(le)去除硒的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)負荷，pH值，CNT量(liang)、接觸時間和(he)初始(shi)濃(nong)度(du)的(de)(de)影響。掃描(miao)電子(zi)(zi)顯(xian)微鏡，高透射電子(zi)(zi)顯(xian)微鏡，熱重分(fen)析，X能(neng)量(liang)色散X射線光譜氮吸附技術及(ji)射線衍射儀ζ電位。

　　活性炭浸漬

　　氧化鐵(tie)納米顆(ke)粒浸漬(zi)在活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)。361氧化鐵(tie)負(fu)荷為5%mg硝酸鐵(tie)(III)九水合(he)(he)物(wu)和1g乙(yi)醇溶(rong)液(ye)中分別溶(rong)解活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)，超聲處(chu)理(li)30分鐘，確保混合(he)(he)均(jun)勻(yun)。在進一(yi)步(bu)混合(he)(he)兩種溶(rong)液(ye)和進一(yi)步(bu)超聲處(chu)理(li)后(hou)，溶(rong)液(ye)在80℃保持爐(lu)內過夜，蒸發乙(yi)醇。*后(hou)，在350對流烘箱中放置產品(pin)℃煅燒3小時(shi)，確保氧化鐵(tie)顆(ke)粒有效附著在活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)。冷卻后(hou)，合(he)(he)成5%氧化鐵(tie)NP活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)復合(he)(he)材(cai)料。722mg和1.44g硝酸鐵(tie)(III)九水合(he)(he)物(wu)與1g活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)管混合(he)(he)。在別處(chu)找到準(zhun)備好的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定(ding)量(liang)的SeO 2溶解(jie)(jie)在去離子水中以制(zhi)備原(yuan)液(ye)。的SeO 2溶解(jie)(jie)在水中形成(cheng)亞(ya)硒(xi)酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲(chu)備溶液(ye)pH，并通過添加緩沖溶液(ye)進行維護。

　　高分辨率透(tou)射電子顯微鏡用于表示與氧(yang)化(hua)鐵(tie)納(na)(na)米(mi)(mi)粒(li)子和原始活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)混合的尺寸、結(jie)構和純(chun)度。所呈現的原始活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)圖(tu)像(xiang)1清(qing)楚地表明，直(zhi)徑為10至(zhi)10至(zhi)30 高度有序的活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)在(zai)30納(na)(na)米(mi)(mi)和長度范(fan)圍(wei)內的結(jie)晶結(jie)構 μ米(mi)(mi)。另外(wai)，可以(yi)注(zhu)意到石墨片的透(tou)明條紋(wen)是0.35nm分離(li)良(liang)好(hao)，向管軸傾(qing)斜(xie)約(yue)(yue)2°傾(qing)斜(xie)角度。與鐵(tie)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)混合TEM圖(tu)像(xiang)2 ? 圖(tu)13納(na)(na)米(mi)(mi)顆(ke)(ke)粒(li)(b)-1(d)氧(yang)化(hua)鐵(tie)納(na)(na)米(mi)(mi)顆(ke)(ke)粒(li)存在(zai)于活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面。白(bai)色氧(yang)化(hua)鐵(tie)納(na)(na)米(mi)(mi)顆(ke)(ke)粒(li)以(yi)球形和不規(gui)則(ze)形狀顯示TEM圖(tu)像(xiang)中。估計Fe2O3納(na)(na)米(mi)(mi)顆(ke)(ke)粒(li)的大小約(yue)(yue)為1-5nm，它分布(bu)均勻(yun)，在(zai)某些位置(zhi)稍微聚(ju)集，導致納(na)(na)米(mi)(mi)顆(ke)(ke)粒(li)尺寸增(zeng)加。

　　活(huo)(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)氧(yang)(yang)化鐵(tie)載量的(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)分(fen)(fen)比影(ying)響硒(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)去除率(lv)。例如，在(zai)(zai)(zai)20%的(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)(fu)載率(lv)下率(lv)下觀察，pH在(zai)(zai)(zai)1的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，分(fen)(fen)別實現了近100%Se分(fen)(fen)別為(wei)10%和(he)5%氧(yang)(yang)化鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)(fu)載率(lv)為(wei)93%和(he)65%。許(xu)多因素可能(neng)是由于(yu)這種明顯的(de)(de)(de)(de)(de)變化。例如，在(zai)(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)附(fu)(fu)(fu)(fu)著氧(yang)(yang)化鐵(tie)顆(ke)粒可以為(wei)硒(xi)離(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)相互(hu)作用提供(gong)足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)點。此外，眾所(suo)周知，水(shui)(shui)溶(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)氧(yang)(yang)化物納米(mi)顆(ke)粒的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)被羥基(ji)覆蓋。因此，陰離(li)子(zi)通(tong)過(guo)陽性(xing)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)電(dian)(dian)荷(he)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(負(fu)(fu)號小于(yu)陰離(li)子(zi))。一般，改(gai)進pH因此，吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)容量降低了吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)荷(he)。結果，當pH增加時，吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)帶負(fu)(fu)電(dian)(dian)荷(he)，導致(zhi)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)顆(ke)粒與硒(xi)陰離(li)子(zi)之間的(de)(de)(de)(de)(de)排斥。這種排斥導致(zhi)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)終止和(he)高度pH吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)在(zai)(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)硒(xi)陰離(li)子(zi)釋(shi)放(fang)到水(shui)(shui)中(zhong)(解吸(xi)過(guo)程)。基(ji)于(yu)報告的(de)(de)(de)(de)(de)結果在(zai)(zai)(zai)后來的(de)(de)(de)(de)(de)實驗中(zhong)選擇了用20%(重量)氧(yang)(yang)化鐵(tie)浸漬的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭，研究了初始Se其(qi)他變量的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響，如濃(nong)度、活(huo)(huo)性(xing)炭劑(ji)量、接觸時間、動(dong)力學和(he)等溫(wen)線模型。

　　研(yan)究表(biao)(biao)明(ming)，用20重(zhong)量(liang)%的(de)(de)氧(yang)化(hua)鐵(tie)浸(jin)(jin)漬的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)在6小(xiao)時內顯示出100%的(de)(de)硒(xi)離子(zi)去除，初始濃(nong)度為(wei)1ppm，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑量(liang)為(wei)25mg，攪(jiao)拌速度為(wei)150rpm。非常(chang)適(shi)合吸(xi)(xi)附(fu)(fu)數據(ju)Freundlich模(mo)型，Langmuir等溫(wen)線模(mo)型預測的(de)(de)氧(yang)化(hua)鐵(tie)浸(jin)(jin)漬活(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)(neng)力*大，為(wei)111 mg / g。日期與偽(wei)二階動力學模(mo)型相關性(xing)好，常(chang)數為(wei)0.016 g / mg·h。氧(yang)化(hua)鐵(tie)浸(jin)(jin)漬活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)*高吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)(neng)力表(biao)(biao)明(ming)，它能(neng)(neng)有效地從水中(zhong)去除硒(xi)離子(zi)。