活性炭從水中去(qu)除苯胺

　　活性炭從(cong)水(shui)(shui)中去除苯胺(an)。根(gen)據本研(yan)究，我(wo)們使用活(huo)性(xing)炭和氧(yang)化(hua)鐵磁性(xing)納(na)米粒子(zi)作為(wei)去除苯胺(an)的(de)(de)吸附(fu)劑。通過(guo)幾種(zhong)方(fang)法來測試活(huo)性(xing)炭的(de)(de)特(te)性(xing)。同(tong)時，研(yan)究了不(bu)同(tong)的(de)(de)參數，如(ru)pH，接觸時間、活(huo)性(xing)炭劑量、苯胺(an)初(chu)始濃度(du)和溶液溫度(du)的(de)(de)影響(xiang)，*終得出結論(lun)，我(wo)們合成(cheng)的(de)(de)活(huo)性(xing)炭氧(yang)化(hua)鐵磁納(na)米離子(zi)可以很好地(di)吸附(fu)水(shui)(shui)中的(de)(de)苯胺(an)，也具有快速分離溶液的(de)(de)優點，可用作吸附(fu)劑，有效去除水(shui)(shui)和廢水(shui)(shui)中的(de)(de)苯胺(an)等污染物(wu)。

　　隨(sui)著(zhu)工業的(de)(de)(de)快速(su)增長(chang)，特別是(shi)有(you)機化合物(wu)(wu)對水(shui)資源和(he)環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)影響，環(huan)境(jing)污染(ran)更加嚴重。苯胺(an)(an)有(you)芳環(huan)和(he)NH 2鍵芳環(huan)的(de)(de)(de)簡單物(wu)(wu)質。它是(shi)石化和(he)農業化學品(pin)中的(de)(de)(de)工業原料(liao)，苯胺(an)(an)是(shi)造紙、紡織、橡(xiang)膠(jiao)、塑料(liao)、染(ran)料(liao)等(deng)生(sheng)產(chan)行(xing)業的(de)(de)(de)副(fu)產(chan)品(pin)。只(zhi)需將3.苯胺(an)(an)溶解在水(shui)中，會(hui)造成(cheng)水(shui)污染(ran)，即(ji)使(shi)濃度(du)低，也會(hui)對水(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)(wu)和(he)人體造成(cheng)危害，難以(yi)降解。要(yao)使(shi)苯胺(an)(an)使(shi)用先進、快速(su)、有(you)效的(de)(de)(de)技術來(lai)使(shi)苯胺(an)(an)從水(shui)中完全排出。去(qu)除苯胺(an)(an)*常見的(de)(de)(de)方(fang)法有(you)臭氧(yang)氧(yang)化、活(huo)性(xing)炭吸(xi)附等(deng)。在生(sheng)物(wu)(wu)降解和(he)電(dian)解等(deng)分解過(guo)程中，高成(cheng)本是(shi)限制因素。由于活(huo)性(xing)炭能以(yi)吸(xi)附和(he)回收(shou)，穩定(ding)的(de)(de)(de)碳元素不會(hui)與污染(ran)物(wu)(wu)結(jie)合形成(cheng)其(qi)(qi)他(ta)危險物(wu)(wu)質，因此(ci)選(xuan)擇活(huo)性(xing)炭而不是(shi)其(qi)(qi)他(ta)技術去(qu)除污染(ran)物(wu)(wu)。

　　由于其結構和高表(biao)面積，活性(xing)炭(tan)是有效去除水中有機污(wu)染(ran)物（特別是硬(ying)生物可降解污(wu)染(ran)物）的(de)(de)合適選(xuan)擇(ze)。但(dan)由于過(guo)濾、分散、渾(hun)濁、成本降低等問題，活性(xing)炭(tan)在(zai)大型工程中的(de)(de)使(shi)用將受到限制。因此，為了更經濟地使(shi)用活性(xing)炭(tan)，必(bi)須解決活性(xing)炭(tan)吸附飽和后(hou)的(de)(de)分離(li)(li)問題。根(gen)據研究人員(yuan)的(de)(de)說法(fa)，磁分離(li)(li)方法(fa)可以(yi)通(tong)過(guo)低成本、簡單、快(kuai)速、高效的(de)(de)分離(li)(li)來解決分離(li)(li)問題。

　　制(zhi)備(bei)活性(xing)炭氧化鐵(tie)磁納米粒

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧化鐵磁性(xing)(xing)納米顆(ke)粒采(cai)用化學共沉(chen)淀法制備。氧化鐵納米顆(ke)粒采(cai)用特殊技術(shu)合成(cheng)，與活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)結(jie)合。首先，在(zai)硝酸鹽(yan)中(zhong)浸(jin)泡(pao)一定量的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)，80℃浸(jin)泡(pao)3小(xiao)時(shi)。然(ran)后在(zai)室溫下(xia)過濾和干(gan)燥活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。然(ran)后將(jiang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)浸(jin)泡(pao)在(zai)含有氧化鐵的(de)(de)水(shui)(shui)溶液(ye)中(zhong)80°C在(zai)下(xia)超(chao)聲振動中(zhong)放置1小(xiao)時(shi)。然(ran)后過濾活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)105℃的(de)(de)烘箱中(zhong)脫水(shui)(shui)1小(xiao)時(shi)。將(jiang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)在(zai)750℃在(zai)氮氣下(xia)加熱3小(xiao)時(shi)，形成(cheng)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧化鐵磁納米顆(ke)粒。*后，將(jiang)合成(cheng)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)用去離子(zi)水(shui)(shui)洗滌四次(ci)，然(ran)后在(zai)105℃干(gan)燥并儲(chu)存在(zai)干(gan)燥器中(zhong)備用。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)(tu)顯(xian)示(shi)通過SEM，TEM，X射線衍射和BET合成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)物理和形態性(xing)(xing)質。各種(zhong)pH活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)對苯(ben)胺吸(xi)附效(xiao)率(lv)(lv)的(de)(de)影(ying)響=圖(tu)(tu)4顯(xian)示(shi)納米(mi)離(li)子(zi)在4小時(shi)內的(de)(de)接(jie)觸時(shi)間(jian)(jian)(a)中。圖(tu)(tu)4顯(xian)示(shi)，隨著(zhu)pH從2到6，吸(xi)附效(xiao)率(lv)(lv)更高pH增加然后減少(shao)。*大苯(ben)胺吸(xi)附能力為38.21mg/g，去除率(lv)(lv)為76.4%，pH=6.*低吸(xi)附苯(ben)胺量為34.1mg/g，去除率(lv)(lv)為68.3%，pH=2。圖(tu)(tu)4(b)接(jie)觸時(shi)間(jian)(jian)為pH在*合適的(de)(de)情(qing)況下(50-300mg/升)吸(xi)附活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)不同(tong)濃度(du)苯(ben)胺的(de)(de)影(ying)響。圖(tu)(tu)5和圖(tu)(tu)6顯(xian)示(shi)了不同(tong)溫度(du)對苯(ben)胺吸(xi)附過程的(de)(de)影(ying)響pH活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)劑量活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)劑量和各種(zhong)苯(ben)胺濃度(du)(50-300 mg/L)。

　　活性炭氧化(hua)鐵(tie)光譜(pu)。

　　SEM(a和(he)b)和(he)TEM(c)，活性炭圖像。

　　活性炭氮吸附/解吸等溫線(xian)(a)，活性炭顆粒(li)的孔徑分布(bu)(b)。

　　pH值(a)在濃(nong)度(du)=50 mg/L和(he)接(jie)觸時間(b)對濃(nong)度(du)=50-300 mg/L苯胺吸附在活性炭(tan)上(shang)，W=1 g/L T=20℃。

　　各種苯胺濃度對(dui)活性炭(tan)吸附的影(ying)響：pH=6，t=300min，濃度 = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和T=20℃。

　　各種溫度對(dui)活(huo)性(xing)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)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭氧化(hua)(hua)鐵(tie)磁性(xing)(xing)(xing)(xing)納(na)米粒子(zi)與活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭和氧化(hua)(hua)鐵(tie)納(na)米粒子(zi)相結合，用于從水環(huan)境(jing)中(zhong)去除(chu)苯(ben)(ben)胺(an)。結果表(biao)明，活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭對苯(ben)(ben)胺(an)的(de)吸(xi)附(fu)效(xiao)(xiao)果接近中(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)pH隨(sui)著接觸時間和活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭用量(liang)的(de)增(zeng)加，值較好，但隨(sui)著初始(shi)苯(ben)(ben)胺(an)濃度和溫(wen)度的(de)升高(gao)而(er)降低。熱研究還(huan)表(biao)明，吸(xi)附(fu)苯(ben)(ben)胺(an)在活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭上一直是自發熱和放熱的(de)。本研究表(biao)明，活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭氧化(hua)(hua)鐵(tie)納(na)米離(li)子(zi)具有(you)孔隙率(lv)適(shi)當、表(biao)面積(ji)好、吸(xi)附(fu)能(neng)力好等特(te)點，除(chu)了易于分離(li)和提取溶(rong)液(ye)外。該活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭可作為去除(chu)大(da)多數污染物，特(te)別是水環(huan)境(jing)中(zhong)有(you)機(ji)污染物的(de)有(you)效(xiao)(xiao)高(gao)效(xiao)(xiao)吸(xi)附(fu)劑。