氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵(tie)浸漬(zi)活性炭作為(wei)從廢水(shui)中(zhong)去除(chu)(chu)硒(xi)的(de)吸(xi)附劑(Se)離子的(de)效果。在(zai)*近(jin)的(de)廣(guang)泛總結中(zhong)，報(bao)道了(le)不(bu)同類(lei)型的(de)有機和無(wu)機硒(xi)物種。Se無(wu)機形式(shi)通常存在(zai)于許多報(bao)告形式(shi)的(de)表面(mian)和地(di)下水(shui)中(zhong)，如Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)酸鹽)，SeO 4-2(硒(xi)酸鹽)和Se它是物種不(bu)溶形式(shi)。在(zai)廢物或地(di)表水(shui)高濃度水(shui)平發(fa)現硒(xi)會造成嚴(yan)重(zhong)的(de)環境問題。地(di)表水(shui)中(zhong)Se*大含(han)量設定為(wei)5.0μ。所以，因為(wei)對Se對地(di)表水(shui)濃度的(de)處理和控制(zhi)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)格。Se通常發(fa)現在(zai)地(di)殼、巖石和沉積土*近(jin)的(de)報(bao)告指(zhi)出(chu)，除(chu)(chu)了(le)涉及工業和采(cai)礦活動的(de)農業排水(shui)徑流外，大氣和水(shui)生(sheng)環境中(zhong)顯著的(de)硒(xi)排放量。

　　為(wei)了(le)滿足Se除了(le)處(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)業(ye)、采礦廢水(shui)和農業(ye)排(pai)水(shui)外，飲用(yong)水(shui)標(biao)準(zhun)還在不同程度的(de)(de)(de)復雜性(xing)(xing)和進(jin)步的(de)(de)(de)開放文獻中報(bao)告了(le)不同數量的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)過(guo)程。吸(xi)附已(yi)被報(bao)道為(wei)有效降低(di)成(cheng)本(ben)Se去(qu)(qu)除技術。金(jin)屬氧化(hua)物增(zeng)強(qiang)材(cai)料(liao)，包括低(di)成(cheng)本(ben)替代(dai)材(cai)料(liao)、活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)等，已(yi)被測(ce)試。因(yin)此，本(ben)研究專(zhuan)注于有效去(qu)(qu)除水(shui)溶液Se基于活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)新材(cai)料(liao)。近年來(lai)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)因(yin)其獨特的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能在水(shui)處(chu)(chu)理(li)中得到了(le)廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)。還報(bao)告了(le)重金(jin)屬離(li)(li)子活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附和有機化(hua)合物。在這(zhe)項工(gong)(gong)作(zuo)中，用(yong)氧化(hua)鐵(tie)浸漬的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)從水(shui)中吸(xi)收硒離(li)(li)子。研究了(le)去(qu)(qu)除硒的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)負荷，pH值(zhi)，CNT量、接(jie)觸(chu)時間(jian)和初始濃度的(de)(de)(de)影響。掃(sao)描電(dian)子顯(xian)微鏡，高透(tou)射(she)電(dian)子顯(xian)微鏡，熱重分析，X能量色散X射(she)線(xian)光譜(pu)氮吸(xi)附技術及射(she)線(xian)衍射(she)儀ζ電(dian)位(wei)。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)化鐵(tie)(tie)(tie)納米顆(ke)(ke)粒浸漬(zi)在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)。361氧(yang)化鐵(tie)(tie)(tie)負荷為5%mg硝酸鐵(tie)(tie)(tie)(III)九水合(he)(he)物(wu)(wu)和(he)1g乙(yi)醇溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)分(fen)別溶(rong)(rong)解活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)，超聲處理30分(fen)鐘，確(que)保混合(he)(he)均勻(yun)。在進一步(bu)混合(he)(he)兩種溶(rong)(rong)液(ye)和(he)進一步(bu)超聲處理后，溶(rong)(rong)液(ye)在80℃保持爐內過夜，蒸發乙(yi)醇。*后，在350對流烘箱中(zhong)放置產品(pin)℃煅燒3小時，確(que)保氧(yang)化鐵(tie)(tie)(tie)顆(ke)(ke)粒有效附著在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)。冷卻后，合(he)(he)成5%氧(yang)化鐵(tie)(tie)(tie)NP活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)復(fu)合(he)(he)材(cai)料。722mg和(he)1.44g硝酸鐵(tie)(tie)(tie)(III)九水合(he)(he)物(wu)(wu)與1g活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)管混合(he)(he)。在別處找(zhao)到準備好的細節(jie)。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量的SeO 2溶(rong)解(jie)在去離子(zi)水中以(yi)制備原(yuan)液。的SeO 2溶(rong)解(jie)在水中形成亞(ya)硒酸(suan)(SEO 2-3).1M NaOH或(huo)0.1M HNO 3.調整儲備溶(rong)液pH，并(bing)通過添加緩沖溶(rong)液進行維護(hu)。

　　高(gao)分辨率透(tou)射(she)電(dian)子顯微鏡(jing)用于表示(shi)與(yu)(yu)氧(yang)(yang)化鐵(tie)納(na)米(mi)粒(li)(li)子和(he)原始(shi)活性(xing)炭混(hun)合的(de)尺(chi)寸(cun)、結(jie)構(gou)和(he)純度(du)(du)(du)。所呈現(xian)的(de)原始(shi)活性(xing)炭圖像(xiang)1清楚地表明(ming)，直徑為(wei)10至(zhi)10至(zhi)30 高(gao)度(du)(du)(du)有序(xu)的(de)活性(xing)炭在(zai)30納(na)米(mi)和(he)長度(du)(du)(du)范圍內的(de)結(jie)晶結(jie)構(gou) μ米(mi)。另(ling)外，可以注意(yi)到石墨片的(de)透(tou)明(ming)條(tiao)紋是0.35nm分離良好，向管軸傾斜約(yue)2°傾斜角度(du)(du)(du)。與(yu)(yu)鐵(tie)活性(xing)炭混(hun)合TEM圖像(xiang)2 ? 圖13納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)(li)(b)-1(d)氧(yang)(yang)化鐵(tie)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)(li)存在(zai)于活性(xing)炭表面(mian)。白色(se)氧(yang)(yang)化鐵(tie)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)(li)以球(qiu)形和(he)不(bu)規則形狀顯示(shi)TEM圖像(xiang)中。估計Fe2O3納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)(li)的(de)大小約(yue)為(wei)1-5nm，它(ta)分布均(jun)勻(yun)，在(zai)某些位置稍微聚集，導致(zhi)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)增加。

　　活(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)載(zai)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)百(bai)分比(bi)影響硒的(de)(de)去除率(lv)。例(li)(li)如(ru)(ru)，在(zai)(zai)20%的(de)(de)負(fu)載(zai)率(lv)下率(lv)下觀察，pH在(zai)(zai)1的(de)(de)情況下，分別實現(xian)了近100%Se分別為10%和5%氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)的(de)(de)負(fu)載(zai)率(lv)為93%和65%。許(xu)多因素可能是(shi)由于這種(zhong)(zhong)明(ming)顯的(de)(de)變(bian)化(hua)。例(li)(li)如(ru)(ru)，在(zai)(zai)活(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)附(fu)著氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)顆(ke)粒(li)可以為硒離子(zi)(zi)的(de)(de)相互作用(yong)提(ti)供足夠的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)點。此外(wai)，眾所周知，水(shui)溶液中(zhong)的(de)(de)金(jin)屬氧(yang)(yang)化(hua)物納米顆(ke)粒(li)的(de)(de)表(biao)面(mian)被羥基覆蓋。因此，陰(yin)離子(zi)(zi)通過(guo)陽性(xing)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)電荷(he)吸(xi)(xi)附(fu)(負(fu)號小(xiao)于陰(yin)離子(zi)(zi))。一般，改(gai)進pH因此，吸(xi)(xi)附(fu)容量(liang)(liang)(liang)降低了吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)的(de)(de)電荷(he)。結果，當pH增加時，吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)表(biao)面(mian)帶負(fu)電荷(he)，導(dao)(dao)致吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)顆(ke)粒(li)與(yu)硒陰(yin)離子(zi)(zi)之間(jian)的(de)(de)排(pai)斥(chi)。這種(zhong)(zhong)排(pai)斥(chi)導(dao)(dao)致吸(xi)(xi)附(fu)過(guo)程(cheng)的(de)(de)終止和高度pH吸(xi)(xi)附(fu)在(zai)(zai)活(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)的(de)(de)硒陰(yin)離子(zi)(zi)釋放到水(shui)中(zhong)(解吸(xi)(xi)過(guo)程(cheng))。基于報告的(de)(de)結果在(zai)(zai)后來的(de)(de)實驗中(zhong)選擇了用(yong)20%(重量(liang)(liang)(liang))氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)浸漬的(de)(de)活(huo)性(xing)炭，研究了初始(shi)Se其他(ta)變(bian)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)影響，如(ru)(ru)濃度、活(huo)性(xing)炭劑(ji)量(liang)(liang)(liang)、接(jie)觸時間(jian)、動力學(xue)和等溫線模型。

　　研究表明，用(yong)20重量%的(de)(de)氧化鐵(tie)浸漬的(de)(de)活性炭在(zai)6小(xiao)時內(nei)顯示出100%的(de)(de)硒離子(zi)去除，初始濃度為(wei)(wei)1ppm，吸附劑量為(wei)(wei)25mg，攪(jiao)拌速度為(wei)(wei)150rpm。非常(chang)(chang)適合(he)吸附數(shu)(shu)據Freundlich模(mo)(mo)型(xing)(xing)，Langmuir等溫線(xian)模(mo)(mo)型(xing)(xing)預測的(de)(de)氧化鐵(tie)浸漬活性炭吸附能(neng)(neng)(neng)力*大(da)，為(wei)(wei)111 mg / g。日(ri)期與偽二階動力學(xue)模(mo)(mo)型(xing)(xing)相關(guan)性好，常(chang)(chang)數(shu)(shu)為(wei)(wei)0.016 g / mg·h。氧化鐵(tie)浸漬活性炭的(de)(de)*高吸附能(neng)(neng)(neng)力表明，它能(neng)(neng)(neng)有效地從水(shui)中去除硒離子(zi)。