氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸漬活(huo)性炭作為(wei)(wei)(wei)從廢水中去除硒(xi)(xi)的(de)(de)吸附劑(Se)離子的(de)(de)效果(guo)。在(zai)*近(jin)(jin)的(de)(de)廣(guang)泛總結中，報道了(le)(le)不同(tong)類型的(de)(de)有機(ji)和(he)無機(ji)硒(xi)(xi)物(wu)種。Se無機(ji)形(xing)式通常存在(zai)于許多報告形(xing)式的(de)(de)表(biao)面和(he)地下水中，如Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)(xi)酸鹽)，SeO 4-2(硒(xi)(xi)酸鹽)和(he)Se它是物(wu)種不溶形(xing)式。在(zai)廢物(wu)或(huo)地表(biao)水高濃度(du)水平發現(xian)硒(xi)(xi)會造成(cheng)嚴(yan)(yan)重的(de)(de)環境(jing)問(wen)題。地表(biao)水中Se*大含量設定為(wei)(wei)(wei)5.0μ。所以，因為(wei)(wei)(wei)對Se對地表(biao)水濃度(du)的(de)(de)處理和(he)控制越(yue)來越(yue)嚴(yan)(yan)格。Se通常發現(xian)在(zai)地殼、巖(yan)石和(he)沉積土*近(jin)(jin)的(de)(de)報告指出，除了(le)(le)涉(she)及工業和(he)采礦活(huo)動的(de)(de)農業排水徑流外，大氣和(he)水生環境(jing)中顯著的(de)(de)硒(xi)(xi)排放量。

　　為了(le)滿足Se除(chu)了(le)處理工業、采(cai)礦廢水(shui)和農業排(pai)水(shui)外，飲用(yong)水(shui)標準還(huan)在(zai)不同(tong)程度(du)(du)的(de)復雜性(xing)(xing)和進步的(de)開放文(wen)獻中(zhong)(zhong)報告(gao)了(le)不同(tong)數量的(de)處理過程。吸附(fu)已(yi)被(bei)(bei)報道(dao)為有(you)效降低成本(ben)Se去(qu)除(chu)技術。金屬氧化物增(zeng)強(qiang)材(cai)料，包括低成本(ben)替代材(cai)料、活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭等，已(yi)被(bei)(bei)測試。因此，本(ben)研(yan)究專注于有(you)效去(qu)除(chu)水(shui)溶液Se基于活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)新材(cai)料。近(jin)年來，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭因其獨特的(de)性(xing)(xing)能(neng)在(zai)水(shui)處理中(zhong)(zhong)得到了(le)廣(guang)泛的(de)應用(yong)。還(huan)報告(gao)了(le)重金屬離(li)子(zi)(zi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭吸附(fu)和有(you)機(ji)化合物。在(zai)這項工作中(zhong)(zhong)，用(yong)氧化鐵浸漬的(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭從(cong)水(shui)中(zhong)(zhong)吸收(shou)硒離(li)子(zi)(zi)。研(yan)究了(le)去(qu)除(chu)硒的(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭負荷，pH值，CNT量、接觸(chu)時間和初始濃度(du)(du)的(de)影響。掃(sao)描電(dian)子(zi)(zi)顯微鏡，高(gao)透射(she)電(dian)子(zi)(zi)顯微鏡，熱重分析，X能(neng)量色散X射(she)線光譜(pu)氮吸附(fu)技術及射(she)線衍射(she)儀ζ電(dian)位。

　　活性炭浸漬

　　氧化(hua)(hua)鐵納米顆粒浸漬在活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)。361氧化(hua)(hua)鐵負荷為5%mg硝酸(suan)鐵(III)九(jiu)水合(he)物和1g乙(yi)醇溶(rong)液(ye)中(zhong)分(fen)別溶(rong)解活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)，超聲(sheng)處(chu)(chu)理30分(fen)鐘，確保混(hun)合(he)均勻(yun)。在進(jin)(jin)一步(bu)混(hun)合(he)兩種(zhong)溶(rong)液(ye)和進(jin)(jin)一步(bu)超聲(sheng)處(chu)(chu)理后(hou)，溶(rong)液(ye)在80℃保持爐內過(guo)夜(ye)，蒸發(fa)乙(yi)醇。*后(hou)，在350對流烘(hong)箱中(zhong)放置產品℃煅燒(shao)3小(xiao)時(shi)，確保氧化(hua)(hua)鐵顆粒有效附著在活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)。冷(leng)卻后(hou)，合(he)成5%氧化(hua)(hua)鐵NP活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)復合(he)材料。722mg和1.44g硝酸(suan)鐵(III)九(jiu)水合(he)物與1g活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)管(guan)混(hun)合(he)。在別處(chu)(chu)找(zhao)到準備(bei)好的細節(jie)。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量的SeO 2溶解在(zai)去(qu)離子(zi)水中(zhong)以(yi)制(zhi)備原液。的SeO 2溶解在(zai)水中(zhong)形成亞硒酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲備溶液pH，并通過添(tian)加緩沖溶液進行維護。

　　高分(fen)辨率透射電子顯微鏡用(yong)于(yu)表示與氧化鐵納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)粒(li)(li)子和原始活(huo)性炭混合的尺寸(cun)、結構和純度(du)。所呈現的原始活(huo)性炭圖像(xiang)1清(qing)楚(chu)地表明，直徑為(wei)(wei)10至10至30 高度(du)有序的活(huo)性炭在30納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)和長度(du)范(fan)圍內的結晶結構 μ米(mi)(mi)(mi)。另(ling)外，可以注(zhu)意到石墨(mo)片(pian)的透明條紋(wen)是(shi)0.35nm分(fen)離良好，向管軸傾(qing)斜約2°傾(qing)斜角度(du)。與鐵活(huo)性炭混合TEM圖像(xiang)2 ? 圖13納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(b)-1(d)氧化鐵納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)存在于(yu)活(huo)性炭表面。白色氧化鐵納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)以球(qiu)形和不規則形狀顯示TEM圖像(xiang)中。估計Fe2O3納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)的大小約為(wei)(wei)1-5nm，它分(fen)布(bu)均勻(yun)，在某(mou)些位置(zhi)稍微聚集(ji)，導致納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)尺寸(cun)增加。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)載(zai)量(liang)的(de)(de)(de)(de)百分比影響(xiang)硒的(de)(de)(de)(de)去(qu)除率(lv)。例如(ru)，在(zai)(zai)20%的(de)(de)(de)(de)負(fu)載(zai)率(lv)下(xia)(xia)率(lv)下(xia)(xia)觀察(cha)，pH在(zai)(zai)1的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，分別實現了(le)近100%Se分別為10%和(he)(he)5%氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)負(fu)載(zai)率(lv)為93%和(he)(he)65%。許多因素可(ke)(ke)能是由(you)于(yu)這種(zhong)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)。例如(ru)，在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)附(fu)(fu)(fu)著氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)顆(ke)粒可(ke)(ke)以(yi)為硒離子的(de)(de)(de)(de)相互作用提供足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)點。此外，眾所(suo)周(zhou)知(zhi)，水溶液(ye)中的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬氧(yang)化(hua)(hua)物納米(mi)顆(ke)粒的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)被羥基覆蓋。因此，陰離子通過(guo)陽性(xing)(xing)(xing)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)電(dian)荷(he)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(負(fu)號小于(yu)陰離子)。一般，改進pH因此，吸(xi)附(fu)(fu)(fu)容量(liang)降低(di)了(le)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)荷(he)。結(jie)果，當pH增(zeng)加時(shi)，吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)帶(dai)負(fu)電(dian)荷(he)，導致吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)顆(ke)粒與硒陰離子之間(jian)的(de)(de)(de)(de)排(pai)斥。這種(zhong)排(pai)斥導致吸(xi)附(fu)(fu)(fu)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)終止和(he)(he)高度pH吸(xi)附(fu)(fu)(fu)在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)硒陰離子釋放到(dao)水中(解吸(xi)過(guo)程)。基于(yu)報(bao)告的(de)(de)(de)(de)結(jie)果在(zai)(zai)后來的(de)(de)(de)(de)實驗中選(xuan)擇了(le)用20%(重量(liang))氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)浸漬的(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)，研究了(le)初(chu)始(shi)Se其他變量(liang)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，如(ru)濃度、活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)劑(ji)量(liang)、接(jie)觸時(shi)間(jian)、動力學和(he)(he)等溫(wen)線模型。

　　研究表明，用(yong)20重量(liang)%的(de)氧化(hua)(hua)鐵浸漬的(de)活(huo)性炭(tan)在6小時內顯示(shi)出100%的(de)硒離(li)子去除(chu)，初始濃度為(wei)1ppm，吸(xi)附劑量(liang)為(wei)25mg，攪拌速度為(wei)150rpm。非常(chang)適(shi)合吸(xi)附數(shu)據Freundlich模(mo)型，Langmuir等溫線模(mo)型預(yu)測的(de)氧化(hua)(hua)鐵浸漬活(huo)性炭(tan)吸(xi)附能力*大，為(wei)111 mg / g。日期與(yu)偽二階(jie)動力學(xue)模(mo)型相關(guan)性好，常(chang)數(shu)為(wei)0.016 g / mg·h。氧化(hua)(hua)鐵浸漬活(huo)性炭(tan)的(de)*高吸(xi)附能力表明，它能有(you)效地從水中(zhong)去除(chu)硒離(li)子。