活(huo)性(xing)炭從水中去除苯(ben)胺

　　活性炭從水(shui)中(zhong)去除苯(ben)(ben)胺(an)。根(gen)據本研(yan)究(jiu)，我們使用(yong)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和氧化鐵(tie)磁性(xing)(xing)納米粒子(zi)作(zuo)(zuo)為(wei)去除苯(ben)(ben)胺(an)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑。通(tong)過幾種方(fang)法來(lai)測試活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)特性(xing)(xing)。同時，研(yan)究(jiu)了不同的(de)(de)(de)參(can)數，如pH，接觸時間、活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)劑量、苯(ben)(ben)胺(an)初始(shi)濃度(du)和溶液(ye)溫度(du)的(de)(de)(de)影響(xiang)，*終得出結論，我們合成的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵(tie)磁納米離(li)子(zi)可以很(hen)好地(di)吸(xi)(xi)附(fu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)苯(ben)(ben)胺(an)，也具有(you)快(kuai)速分離(li)溶液(ye)的(de)(de)(de)優點，可用(yong)作(zuo)(zuo)吸(xi)(xi)附(fu)劑，有(you)效去除水(shui)和廢水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)苯(ben)(ben)胺(an)等污(wu)染物。

　　隨著工業(ye)的快(kuai)速增長，特別是(shi)有(you)(you)機化(hua)合物(wu)(wu)對水(shui)資源和(he)環境的影響，環境污(wu)染(ran)更加嚴重(zhong)。苯胺(an)有(you)(you)芳環和(he)NH 2鍵芳環的簡單物(wu)(wu)質。它是(shi)石化(hua)和(he)農業(ye)化(hua)學(xue)品中(zhong)的工業(ye)原料(liao)，苯胺(an)是(shi)造紙、紡織、橡膠、塑料(liao)、染(ran)料(liao)等(deng)生(sheng)產行業(ye)的副產品。只需將3.苯胺(an)溶解(jie)(jie)在水(shui)中(zhong)，會造成(cheng)水(shui)污(wu)染(ran)，即使濃度低，也會對水(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)(wu)和(he)人體造成(cheng)危(wei)害，難以降解(jie)(jie)。要使苯胺(an)使用(yong)先進、快(kuai)速、有(you)(you)效(xiao)的技術來使苯胺(an)從水(shui)中(zhong)完全排出。去除苯胺(an)*常見的方(fang)法有(you)(you)臭(chou)氧(yang)氧(yang)化(hua)、活性炭(tan)吸(xi)(xi)附等(deng)。在生(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)(jie)和(he)電解(jie)(jie)等(deng)分解(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)，高成(cheng)本是(shi)限(xian)制因(yin)素(su)。由于活性炭(tan)能以吸(xi)(xi)附和(he)回收，穩定(ding)的碳元素(su)不會與污(wu)染(ran)物(wu)(wu)結合形(xing)成(cheng)其(qi)他危(wei)險物(wu)(wu)質，因(yin)此(ci)選擇活性炭(tan)而(er)不是(shi)其(qi)他技術去除污(wu)染(ran)物(wu)(wu)。

　　由于其結構和高(gao)表面積，活(huo)(huo)性(xing)炭是(shi)有效去除水中有機污染物（特別(bie)是(shi)硬生物可降(jiang)解(jie)污染物）的(de)合適選擇(ze)。但由于過濾、分(fen)散、渾濁、成本降(jiang)低等問(wen)(wen)題(ti)(ti)，活(huo)(huo)性(xing)炭在大型工程中的(de)使用將受到限制。因此，為了更經濟地使用活(huo)(huo)性(xing)炭，必須解(jie)決活(huo)(huo)性(xing)炭吸附飽(bao)和后(hou)的(de)分(fen)離問(wen)(wen)題(ti)(ti)。根(gen)據研究人員(yuan)的(de)說(shuo)法，磁分(fen)離方法可以通過低成本、簡單、快速、高(gao)效的(de)分(fen)離來解(jie)決分(fen)離問(wen)(wen)題(ti)(ti)。

　　制備活性炭(tan)氧化鐵磁納米粒

　　活性(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵(tie)磁(ci)性(xing)(xing)納米顆粒采用(yong)(yong)化學共(gong)沉淀法制備。氧化鐵(tie)納米顆粒采用(yong)(yong)特(te)殊(shu)技術合成，與活性(xing)(xing)炭(tan)結(jie)合。首先，在(zai)硝(xiao)酸鹽中(zhong)浸泡一定量的(de)活性(xing)(xing)炭(tan)，80℃浸泡3小(xiao)時。然(ran)后在(zai)室溫下(xia)過濾(lv)和干(gan)燥(zao)活性(xing)(xing)炭(tan)。然(ran)后將(jiang)活性(xing)(xing)炭(tan)浸泡在(zai)含有(you)氧化鐵(tie)的(de)水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)中(zhong)80°C在(zai)下(xia)超聲振動中(zhong)放置1小(xiao)時。然(ran)后過濾(lv)活性(xing)(xing)炭(tan)105℃的(de)烘箱中(zhong)脫水(shui)(shui)1小(xiao)時。將(jiang)活性(xing)(xing)炭(tan)在(zai)750℃在(zai)氮氣下(xia)加熱3小(xiao)時，形成活性(xing)(xing)炭(tan)氧化鐵(tie)磁(ci)納米顆粒。*后，將(jiang)合成的(de)活性(xing)(xing)炭(tan)用(yong)(yong)去離子水(shui)(shui)洗(xi)滌四次，然(ran)后在(zai)105℃干(gan)燥(zao)并儲存在(zai)干(gan)燥(zao)器中(zhong)備用(yong)(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)(tu)顯(xian)示通過SEM，TEM，X射線衍射和(he)BET合(he)成活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭的(de)物理和(he)形態性(xing)(xing)(xing)質。各種pH活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭對苯(ben)(ben)胺(an)吸(xi)附(fu)(fu)效(xiao)率(lv)的(de)影響(xiang)=圖(tu)(tu)4顯(xian)示納米離子在4小時內的(de)接觸時間(a)中。圖(tu)(tu)4顯(xian)示，隨著pH從2到(dao)6，吸(xi)附(fu)(fu)效(xiao)率(lv)更(geng)高pH增加(jia)然(ran)后減少。*大(da)苯(ben)(ben)胺(an)吸(xi)附(fu)(fu)能力為38.21mg/g，去(qu)除率(lv)為76.4%，pH=6.*低吸(xi)附(fu)(fu)苯(ben)(ben)胺(an)量為34.1mg/g，去(qu)除率(lv)為68.3%，pH=2。圖(tu)(tu)4(b)接觸時間為pH在*合(he)適的(de)情(qing)況下(50-300mg/升)吸(xi)附(fu)(fu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭不同(tong)濃度苯(ben)(ben)胺(an)的(de)影響(xiang)。圖(tu)(tu)5和(he)圖(tu)(tu)6顯(xian)示了不同(tong)溫度對苯(ben)(ben)胺(an)吸(xi)附(fu)(fu)過程的(de)影響(xiang)pH活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭劑量活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭劑量和(he)各種苯(ben)(ben)胺(an)濃度(50-300 mg/L)。

　　活性炭氧化鐵光譜(pu)。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活性炭圖像(xiang)。

　　活性炭氮吸(xi)附/解吸(xi)等溫線(a)，活性炭顆粒的孔徑(jing)分布(bu)(b)。

　　pH值(zhi)(a)在濃度(du)=50 mg/L和接觸(chu)時間(jian)(b)對濃度(du)=50-300 mg/L苯胺吸(xi)附在活性炭(tan)上，W=1 g/L T=20℃。

　　各種苯(ben)胺濃(nong)度對活性炭(tan)吸附的影響：pH=6，t=300min，濃(nong)度 = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和(he)T=20℃。

　　各種溫度對活性炭吸(xi)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)(huo)(huo)性炭(tan)氧(yang)化(hua)鐵磁(ci)性納米粒子與活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)和(he)(he)氧(yang)化(hua)鐵納米粒子相(xiang)結合，用于從水(shui)環境中(zhong)去除(chu)苯胺(an)(an)。結果表明，活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)對苯胺(an)(an)的吸(xi)(xi)附(fu)(fu)效果接近中(zhong)性pH隨著(zhu)(zhu)接觸時間和(he)(he)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)用量(liang)的增加，值較(jiao)好，但(dan)隨著(zhu)(zhu)初始苯胺(an)(an)濃度(du)(du)和(he)(he)溫度(du)(du)的升(sheng)高而(er)降低(di)。熱(re)研(yan)究還表明，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)苯胺(an)(an)在活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)上一直是自發熱(re)和(he)(he)放(fang)熱(re)的。本研(yan)究表明，活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)氧(yang)化(hua)鐵納米離子具有(you)孔隙率適當、表面積好、吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力好等特(te)點，除(chu)了易于分離和(he)(he)提取溶液外。該(gai)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)可作為去除(chu)大多數污染物，特(te)別是水(shui)環境中(zhong)有(you)機污染物的有(you)效高效吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑。