氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸漬活性(xing)炭作為(wei)從廢水(shui)(shui)(shui)中去除硒(xi)的(de)吸附劑(Se)離子的(de)效果。在(zai)*近的(de)廣(guang)泛(fan)總結中，報道(dao)了不同類(lei)型的(de)有機和無機硒(xi)物(wu)種。Se無機形式通(tong)常(chang)存在(zai)于(yu)許(xu)多報告形式的(de)表(biao)面和地下水(shui)(shui)(shui)中，如(ru)Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)酸鹽(yan))，SeO 4-2(硒(xi)酸鹽(yan))和Se它是物(wu)種不溶形式。在(zai)廢物(wu)或地表(biao)水(shui)(shui)(shui)高(gao)濃(nong)度水(shui)(shui)(shui)平(ping)發(fa)現(xian)硒(xi)會造成嚴重的(de)環(huan)境問題。地表(biao)水(shui)(shui)(shui)中Se*大含量設(she)定為(wei)5.0μ。所以，因為(wei)對Se對地表(biao)水(shui)(shui)(shui)濃(nong)度的(de)處理和控制越來越嚴格。Se通(tong)常(chang)發(fa)現(xian)在(zai)地殼(ke)、巖(yan)石和沉積土(tu)*近的(de)報告指出，除了涉及工(gong)業和采礦活動(dong)的(de)農業排(pai)水(shui)(shui)(shui)徑流外，大氣和水(shui)(shui)(shui)生(sheng)環(huan)境中顯(xian)著的(de)硒(xi)排(pai)放量。

　　為了(le)滿足Se除了(le)處(chu)理(li)工業、采礦廢水(shui)(shui)和(he)農業排水(shui)(shui)外，飲用(yong)水(shui)(shui)標準還(huan)在(zai)(zai)不同(tong)程度的(de)復雜性(xing)和(he)進步(bu)的(de)開放文獻中(zhong)(zhong)報(bao)告(gao)了(le)不同(tong)數量的(de)處(chu)理(li)過程。吸(xi)附(fu)已(yi)被(bei)報(bao)道(dao)為有(you)效(xiao)(xiao)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)Se去除技術。金(jin)屬氧(yang)化(hua)物(wu)增強材料，包括低(di)成(cheng)本(ben)替代材料、活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)等，已(yi)被(bei)測試。因此，本(ben)研(yan)究專注(zhu)于(yu)有(you)效(xiao)(xiao)去除水(shui)(shui)溶液Se基于(yu)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)新材料。近年來，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)因其獨特(te)的(de)性(xing)能在(zai)(zai)水(shui)(shui)處(chu)理(li)中(zhong)(zhong)得到(dao)了(le)廣泛的(de)應用(yong)。還(huan)報(bao)告(gao)了(le)重金(jin)屬離子(zi)(zi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)和(he)有(you)機化(hua)合(he)物(wu)。在(zai)(zai)這項工作中(zhong)(zhong)，用(yong)氧(yang)化(hua)鐵浸漬的(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)從水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)吸(xi)收硒離子(zi)(zi)。研(yan)究了(le)去除硒的(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)負(fu)荷，pH值(zhi)，CNT量、接觸時(shi)間和(he)初始濃(nong)度的(de)影響。掃描電子(zi)(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)，高(gao)透射電子(zi)(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)，熱重分析，X能量色散X射線光譜氮(dan)吸(xi)附(fu)技術及射線衍(yan)射儀ζ電位。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)化(hua)鐵(tie)納米顆(ke)粒浸(jin)漬在(zai)活性(xing)炭(tan)表面。361氧(yang)化(hua)鐵(tie)負荷(he)為(wei)5%mg硝酸(suan)鐵(tie)(III)九水(shui)合物和1g乙醇溶(rong)液(ye)中(zhong)分別(bie)溶(rong)解活性(xing)炭(tan)，超(chao)(chao)聲處理30分鐘，確保混合均(jun)勻。在(zai)進一步(bu)混合兩(liang)種溶(rong)液(ye)和進一步(bu)超(chao)(chao)聲處理后，溶(rong)液(ye)在(zai)80℃保持爐內過(guo)夜，蒸發乙醇。*后，在(zai)350對流烘箱(xiang)中(zhong)放置產品(pin)℃煅燒3小時(shi)，確保氧(yang)化(hua)鐵(tie)顆(ke)粒有(you)效附著在(zai)活性(xing)炭(tan)表面。冷卻后，合成5%氧(yang)化(hua)鐵(tie)NP活性(xing)炭(tan)復合材料。722mg和1.44g硝酸(suan)鐵(tie)(III)九水(shui)合物與1g活性(xing)炭(tan)管(guan)混合。在(zai)別(bie)處找(zhao)到準備好(hao)的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特(te)定量的SeO 2溶(rong)(rong)解在去離(li)子水(shui)中(zhong)以制備原(yuan)液(ye)。的SeO 2溶(rong)(rong)解在水(shui)中(zhong)形成亞硒(xi)酸(SEO 2-3).1M NaOH或(huo)0.1M HNO 3.調整儲(chu)備溶(rong)(rong)液(ye)pH，并通過添(tian)加緩沖溶(rong)(rong)液(ye)進行維護。

　　高(gao)分(fen)辨率透射電(dian)子(zi)顯微鏡用于(yu)表示與(yu)氧(yang)化鐵納米(mi)(mi)(mi)粒(li)(li)(li)(li)子(zi)和原始活(huo)性(xing)炭混合(he)的(de)尺寸(cun)(cun)、結(jie)構(gou)和純度。所呈現的(de)原始活(huo)性(xing)炭圖(tu)(tu)像1清楚地表明(ming)，直徑(jing)為10至10至30 高(gao)度有序的(de)活(huo)性(xing)炭在(zai)30納米(mi)(mi)(mi)和長度范圍內的(de)結(jie)晶結(jie)構(gou) μ米(mi)(mi)(mi)。另外(wai)，可(ke)以注(zhu)意到石(shi)墨片的(de)透明(ming)條紋是0.35nm分(fen)離良好，向管軸傾斜約(yue)2°傾斜角(jiao)度。與(yu)鐵活(huo)性(xing)炭混合(he)TEM圖(tu)(tu)像2 ? 圖(tu)(tu)13納米(mi)(mi)(mi)顆粒(li)(li)(li)(li)(b)-1(d)氧(yang)化鐵納米(mi)(mi)(mi)顆粒(li)(li)(li)(li)存在(zai)于(yu)活(huo)性(xing)炭表面(mian)。白(bai)色氧(yang)化鐵納米(mi)(mi)(mi)顆粒(li)(li)(li)(li)以球形(xing)(xing)和不規(gui)則形(xing)(xing)狀顯示TEM圖(tu)(tu)像中。估(gu)計(ji)Fe2O3納米(mi)(mi)(mi)顆粒(li)(li)(li)(li)的(de)大(da)小(xiao)約(yue)為1-5nm，它分(fen)布均勻，在(zai)某些位置稍(shao)微聚集，導(dao)致納米(mi)(mi)(mi)顆粒(li)(li)(li)(li)尺寸(cun)(cun)增加。

　　活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)載量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)百分(fen)比影(ying)響(xiang)硒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除率(lv)。例如，在20%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負載率(lv)下率(lv)下觀察，pH在1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，分(fen)別實現(xian)了(le)近100%Se分(fen)別為10%和5%氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負載率(lv)為93%和65%。許多因(yin)(yin)素(su)可能是由于(yu)這種明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)。例如，在活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)附(fu)著(zhu)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)顆(ke)粒可以為硒離子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互作用提供足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)點。此外，眾所周知，水(shui)溶液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)納米顆(ke)粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)被羥(qian)基覆(fu)蓋。因(yin)(yin)此，陰離子(zi)通過(guo)陽(yang)性(xing)吸(xi)附(fu)劑表(biao)(biao)面(mian)電荷(he)吸(xi)附(fu)(負號(hao)小于(yu)陰離子(zi))。一般，改進pH因(yin)(yin)此，吸(xi)附(fu)容量(liang)降低了(le)吸(xi)附(fu)劑表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電荷(he)。結果(guo)，當pH增加時，吸(xi)附(fu)劑表(biao)(biao)面(mian)帶(dai)負電荷(he)，導致(zhi)(zhi)吸(xi)附(fu)劑顆(ke)粒與硒陰離子(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排斥(chi)。這種排斥(chi)導致(zhi)(zhi)吸(xi)附(fu)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)終止和高度pH吸(xi)附(fu)在活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硒陰離子(zi)釋放(fang)到(dao)水(shui)中(解吸(xi)過(guo)程(cheng)(cheng))。基于(yu)報(bao)告(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)在后來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)中選擇了(le)用20%(重量(liang))氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)浸漬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)，研究(jiu)了(le)初始(shi)Se其他變量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，如濃度、活(huo)性(xing)炭(tan)劑量(liang)、接(jie)觸(chu)時間、動(dong)力學和等溫(wen)線(xian)模型。

　　研究表明，用20重(zhong)量(liang)%的(de)氧化鐵浸(jin)漬(zi)(zi)的(de)活性炭在(zai)6小時(shi)內顯(xian)示出(chu)100%的(de)硒離(li)子去除(chu)，初(chu)始濃(nong)度為(wei)(wei)1ppm，吸(xi)(xi)附(fu)劑量(liang)為(wei)(wei)25mg，攪(jiao)拌速度為(wei)(wei)150rpm。非常(chang)適合吸(xi)(xi)附(fu)數據Freundlich模(mo)型(xing)，Langmuir等溫(wen)線模(mo)型(xing)預測的(de)氧化鐵浸(jin)漬(zi)(zi)活性炭吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)力*大，為(wei)(wei)111 mg / g。日期與偽(wei)二階(jie)動力學(xue)模(mo)型(xing)相關(guan)性好，常(chang)數為(wei)(wei)0.016 g / mg·h。氧化鐵浸(jin)漬(zi)(zi)活性炭的(de)*高吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)力表明，它(ta)能(neng)有效地從水中去除(chu)硒離(li)子。