氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸(jin)漬活(huo)性炭作為從廢水(shui)中去除硒的(de)吸附劑(Se)離子的(de)效果。在(zai)*近(jin)的(de)廣泛總結中，報道了不同類型的(de)有機(ji)和(he)(he)(he)無(wu)(wu)機(ji)硒物(wu)種(zhong)。Se無(wu)(wu)機(ji)形式通常存在(zai)于許多報告(gao)形式的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)和(he)(he)(he)地下水(shui)中，如Se-2，SeO3-2(亞硒酸(suan)鹽)，SeO 4-2(硒酸(suan)鹽)和(he)(he)(he)Se它(ta)是物(wu)種(zhong)不溶形式。在(zai)廢物(wu)或地表(biao)(biao)(biao)水(shui)高濃度水(shui)平發現硒會造成嚴重的(de)環境問題。地表(biao)(biao)(biao)水(shui)中Se*大含量(liang)設定為5.0μ。所以，因為對Se對地表(biao)(biao)(biao)水(shui)濃度的(de)處理和(he)(he)(he)控制(zhi)越來越嚴格(ge)。Se通常發現在(zai)地殼、巖石和(he)(he)(he)沉積(ji)土*近(jin)的(de)報告(gao)指(zhi)出，除了涉及工業和(he)(he)(he)采礦活(huo)動(dong)的(de)農(nong)業排(pai)水(shui)徑(jing)流外，大氣和(he)(he)(he)水(shui)生環境中顯著的(de)硒排(pai)放量(liang)。

　　為(wei)了(le)滿(man)足Se除了(le)處(chu)理工(gong)業、采礦廢水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)農業排水(shui)(shui)(shui)(shui)外，飲(yin)用水(shui)(shui)(shui)(shui)標準(zhun)還在(zai)(zai)不同(tong)程度的(de)復雜性(xing)(xing)(xing)和(he)進步的(de)開放文獻中(zhong)報告了(le)不同(tong)數(shu)量(liang)的(de)處(chu)理過(guo)程。吸(xi)附(fu)已被報道為(wei)有(you)效(xiao)降低成本Se去(qu)(qu)除技術。金屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)增強材(cai)料(liao)，包括低成本替代材(cai)料(liao)、活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)等，已被測(ce)試。因(yin)此，本研(yan)究(jiu)專(zhuan)注于(yu)(yu)有(you)效(xiao)去(qu)(qu)除水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液Se基于(yu)(yu)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)新材(cai)料(liao)。近(jin)年來(lai)，活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)因(yin)其(qi)獨特(te)的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)在(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理中(zhong)得到了(le)廣泛的(de)應用。還報告了(le)重金屬(shu)離子活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附(fu)和(he)有(you)機化(hua)(hua)合物(wu)。在(zai)(zai)這項工(gong)作(zuo)中(zhong)，用氧(yang)化(hua)(hua)鐵浸漬的(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)從水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)吸(xi)收硒(xi)離子。研(yan)究(jiu)了(le)去(qu)(qu)除硒(xi)的(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)負荷(he)，pH值，CNT量(liang)、接觸(chu)時間和(he)初始(shi)濃度的(de)影(ying)響(xiang)。掃(sao)描電子顯微鏡(jing)(jing)，高透射(she)電子顯微鏡(jing)(jing)，熱重分析(xi)，X能(neng)量(liang)色(se)散X射(she)線光譜氮(dan)吸(xi)附(fu)技術及射(she)線衍射(she)儀ζ電位(wei)。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)(yang)化(hua)鐵納米(mi)顆粒(li)浸漬在活性(xing)炭表面。361氧(yang)(yang)化(hua)鐵負荷為5%mg硝酸(suan)(suan)鐵(III)九水合物和1g乙醇溶(rong)液(ye)(ye)中分別溶(rong)解活性(xing)炭，超聲(sheng)處理30分鐘，確(que)保混(hun)(hun)合均(jun)勻。在進(jin)(jin)一(yi)步混(hun)(hun)合兩種溶(rong)液(ye)(ye)和進(jin)(jin)一(yi)步超聲(sheng)處理后，溶(rong)液(ye)(ye)在80℃保持爐內(nei)過夜，蒸發乙醇。*后，在350對流烘箱中放置產(chan)品℃煅燒(shao)3小(xiao)時，確(que)保氧(yang)(yang)化(hua)鐵顆粒(li)有效附著在活性(xing)炭表面。冷卻后，合成5%氧(yang)(yang)化(hua)鐵NP活性(xing)炭復合材(cai)料(liao)。722mg和1.44g硝酸(suan)(suan)鐵(III)九水合物與1g活性(xing)炭管混(hun)(hun)合。在別處找到準(zhun)備(bei)好的(de)細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量的(de)SeO 2溶(rong)解(jie)在(zai)去離子水中(zhong)以制備(bei)原液(ye)(ye)。的(de)SeO 2溶(rong)解(jie)在(zai)水中(zhong)形成亞(ya)硒酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲(chu)備(bei)溶(rong)液(ye)(ye)pH，并通過(guo)添加(jia)緩沖溶(rong)液(ye)(ye)進行維護。

　　高分(fen)辨率透射電子(zi)顯(xian)微鏡用于表示(shi)與氧化(hua)鐵納米(mi)(mi)粒(li)(li)子(zi)和(he)(he)原始活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)混合的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)、結構和(he)(he)純度。所呈現的(de)(de)(de)原始活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)圖(tu)像1清(qing)楚地表明(ming)，直徑為10至10至30 高度有序的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)在30納米(mi)(mi)和(he)(he)長度范圍(wei)內的(de)(de)(de)結晶結構 μ米(mi)(mi)。另外，可以注意(yi)到(dao)石墨片的(de)(de)(de)透明(ming)條紋是0.35nm分(fen)離良好，向管軸傾(qing)斜(xie)(xie)約2°傾(qing)斜(xie)(xie)角度。與鐵活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)混合TEM圖(tu)像2 ? 圖(tu)13納米(mi)(mi)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(b)-1(d)氧化(hua)鐵納米(mi)(mi)顆(ke)(ke)粒(li)(li)存在于活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面。白色氧化(hua)鐵納米(mi)(mi)顆(ke)(ke)粒(li)(li)以球形和(he)(he)不規(gui)則形狀顯(xian)示(shi)TEM圖(tu)像中(zhong)。估計Fe2O3納米(mi)(mi)顆(ke)(ke)粒(li)(li)的(de)(de)(de)大小約為1-5nm，它分(fen)布(bu)均(jun)勻，在某些位置稍微聚集，導致納米(mi)(mi)顆(ke)(ke)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)增加。

　　活性炭(tan)(tan)表面氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵載量(liang)的(de)(de)(de)百(bai)分比(bi)影(ying)(ying)響硒的(de)(de)(de)去除率。例如(ru)，在(zai)20%的(de)(de)(de)負(fu)載率下率下觀察，pH在(zai)1的(de)(de)(de)情況(kuang)下，分別(bie)實現了近100%Se分別(bie)為10%和5%氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵的(de)(de)(de)負(fu)載率為93%和65%。許多因(yin)素(su)可能是由于這(zhe)種(zhong)明顯的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)。例如(ru)，在(zai)活性炭(tan)(tan)表面附(fu)(fu)著氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵顆粒可以(yi)為硒離子的(de)(de)(de)相互作用提供足夠的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)點。此外，眾所(suo)周知(zhi)，水溶液中(zhong)的(de)(de)(de)金屬氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物納米顆粒的(de)(de)(de)表面被羥基覆蓋。因(yin)此，陰離子通(tong)過陽性吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面電荷吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(負(fu)號小于陰離子)。一(yi)般，改進(jin)pH因(yin)此，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)容量(liang)降(jiang)低了吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面的(de)(de)(de)電荷。結果，當pH增加時，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面帶負(fu)電荷，導致(zhi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑顆粒與(yu)硒陰離子之(zhi)間的(de)(de)(de)排斥(chi)。這(zhe)種(zhong)排斥(chi)導致(zhi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過程的(de)(de)(de)終(zhong)止和高度pH吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)在(zai)活性炭(tan)(tan)表面的(de)(de)(de)硒陰離子釋(shi)放到(dao)水中(zhong)(解吸(xi)(xi)(xi)過程)。基于報告的(de)(de)(de)結果在(zai)后(hou)來的(de)(de)(de)實驗中(zhong)選擇了用20%(重量(liang))氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵浸漬(zi)的(de)(de)(de)活性炭(tan)(tan)，研(yan)究(jiu)了初始Se其他變量(liang)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，如(ru)濃度、活性炭(tan)(tan)劑量(liang)、接觸時間、動(dong)力學和等溫線模型。

　　研究(jiu)表明(ming)，用(yong)20重量%的(de)氧(yang)化(hua)鐵(tie)浸(jin)漬的(de)活性炭(tan)在6小時內顯示(shi)出100%的(de)硒離子去除(chu)(chu)，初始濃度為(wei)1ppm，吸(xi)附劑量為(wei)25mg，攪拌速(su)度為(wei)150rpm。非常(chang)適合吸(xi)附數(shu)據Freundlich模(mo)(mo)型，Langmuir等(deng)溫線模(mo)(mo)型預測(ce)的(de)氧(yang)化(hua)鐵(tie)浸(jin)漬活性炭(tan)吸(xi)附能(neng)力*大(da)，為(wei)111 mg / g。日(ri)期(qi)與偽二階動力學模(mo)(mo)型相關性好，常(chang)數(shu)為(wei)0.016 g / mg·h。氧(yang)化(hua)鐵(tie)浸(jin)漬活性炭(tan)的(de)*高吸(xi)附能(neng)力表明(ming)，它能(neng)有效地從水中去除(chu)(chu)硒離子。