氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸漬活(huo)性炭作為從廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)去除硒的(de)(de)吸附劑(Se)離(li)子的(de)(de)效(xiao)果。在*近的(de)(de)廣泛總結中(zhong)(zhong)，報道了不同類(lei)型的(de)(de)有機(ji)和無機(ji)硒物種。Se無機(ji)形(xing)式通(tong)(tong)常(chang)(chang)存在于許多報告形(xing)式的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面和地(di)下水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)，如(ru)Se-2，SeO3-2(亞硒酸鹽(yan))，SeO 4-2(硒酸鹽(yan))和Se它(ta)是(shi)物種不溶形(xing)式。在廢(fei)物或地(di)表(biao)(biao)(biao)水(shui)(shui)(shui)高濃度(du)水(shui)(shui)(shui)平發(fa)現(xian)硒會造成嚴重的(de)(de)環境問題。地(di)表(biao)(biao)(biao)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)Se*大(da)含(han)量設定(ding)為5.0μ。所以，因為對Se對地(di)表(biao)(biao)(biao)水(shui)(shui)(shui)濃度(du)的(de)(de)處(chu)理和控制越(yue)來越(yue)嚴格。Se通(tong)(tong)常(chang)(chang)發(fa)現(xian)在地(di)殼、巖石和沉積(ji)土*近的(de)(de)報告指出(chu)，除了涉及(ji)工業和采礦活(huo)動的(de)(de)農業排水(shui)(shui)(shui)徑流外，大(da)氣和水(shui)(shui)(shui)生(sheng)環境中(zhong)(zhong)顯著的(de)(de)硒排放量。

　　為了滿足Se除了處理工業(ye)、采礦(kuang)廢水(shui)(shui)(shui)和(he)(he)農(nong)業(ye)排水(shui)(shui)(shui)外，飲用水(shui)(shui)(shui)標(biao)準還在不同程度的(de)(de)復雜性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)進步的(de)(de)開放文獻中(zhong)報(bao)告了不同數(shu)量(liang)的(de)(de)處理過程。吸(xi)(xi)(xi)附(fu)已被報(bao)道(dao)為有效(xiao)降(jiang)低成(cheng)本(ben)Se去(qu)除技術。金屬氧(yang)化(hua)物增(zeng)強材料，包(bao)括低成(cheng)本(ben)替代(dai)材料、活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)等，已被測試。因此，本(ben)研究(jiu)(jiu)專注于(yu)有效(xiao)去(qu)除水(shui)(shui)(shui)溶液Se基(ji)于(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)新材料。近年來，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)因其獨(du)特的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能在水(shui)(shui)(shui)處理中(zhong)得到(dao)了廣泛(fan)的(de)(de)應用。還報(bao)告了重金屬離子(zi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)和(he)(he)有機化(hua)合物。在這項工作中(zhong)，用氧(yang)化(hua)鐵浸漬(zi)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)從(cong)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)吸(xi)(xi)(xi)收硒(xi)離子(zi)。研究(jiu)(jiu)了去(qu)除硒(xi)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)負荷(he)，pH值，CNT量(liang)、接觸時間和(he)(he)初始濃度的(de)(de)影響。掃(sao)描電(dian)子(zi)顯微鏡，高(gao)透射(she)電(dian)子(zi)顯微鏡，熱重分析，X能量(liang)色(se)散X射(she)線(xian)光(guang)譜氮(dan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)技術及(ji)射(she)線(xian)衍射(she)儀ζ電(dian)位。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)納米顆粒浸漬在(zai)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面。361氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)負(fu)荷為5%mg硝(xiao)酸(suan)鐵(tie)(tie)(III)九水合(he)物和1g乙醇溶(rong)液(ye)中分(fen)別溶(rong)解活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)，超(chao)聲處理30分(fen)鐘，確保混(hun)合(he)均勻。在(zai)進一步(bu)(bu)混(hun)合(he)兩種(zhong)溶(rong)液(ye)和進一步(bu)(bu)超(chao)聲處理后，溶(rong)液(ye)在(zai)80℃保持爐內過(guo)夜，蒸(zheng)發乙醇。*后，在(zai)350對流烘箱(xiang)中放(fang)置產品℃煅燒3小時，確保氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)顆粒有效(xiao)附著在(zai)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面。冷(leng)卻后，合(he)成(cheng)5%氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)NP活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)復合(he)材料。722mg和1.44g硝(xiao)酸(suan)鐵(tie)(tie)(III)九水合(he)物與1g活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)管混(hun)合(he)。在(zai)別處找(zhao)到準備好的(de)細(xi)節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量(liang)的SeO 2溶(rong)解在(zai)去離(li)子水中(zhong)以(yi)制備原(yuan)液。的SeO 2溶(rong)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(rong)液pH，并通(tong)過(guo)添加(jia)緩沖溶(rong)液進行(xing)維護。

　　高分辨率(lv)透射(she)電子(zi)顯微鏡(jing)用于表示與氧化(hua)(hua)(hua)鐵納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)粒子(zi)和(he)(he)原始活(huo)性(xing)炭(tan)混合的(de)尺寸、結構和(he)(he)純度(du)。所呈現的(de)原始活(huo)性(xing)炭(tan)圖(tu)(tu)像1清楚地表明，直(zhi)徑為10至10至30 高度(du)有序的(de)活(huo)性(xing)炭(tan)在30納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)和(he)(he)長(chang)度(du)范圍內的(de)結晶結構 μ米(mi)(mi)(mi)(mi)。另(ling)外，可以(yi)注意到石(shi)墨片的(de)透明條紋是0.35nm分離(li)良好(hao)，向(xiang)管軸傾(qing)斜(xie)約2°傾(qing)斜(xie)角度(du)。與鐵活(huo)性(xing)炭(tan)混合TEM圖(tu)(tu)像2 ? 圖(tu)(tu)13納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(b)-1(d)氧化(hua)(hua)(hua)鐵納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒存在于活(huo)性(xing)炭(tan)表面。白色(se)氧化(hua)(hua)(hua)鐵納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒以(yi)球形和(he)(he)不(bu)規(gui)則(ze)形狀顯示TEM圖(tu)(tu)像中(zhong)。估計Fe2O3納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒的(de)大(da)小(xiao)約為1-5nm，它分布均勻，在某些(xie)位置稍微聚集，導致納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒尺寸增加(jia)。

　　活性(xing)(xing)炭表面(mian)氧(yang)化鐵(tie)載(zai)量的(de)(de)(de)(de)百分(fen)比影響(xiang)硒的(de)(de)(de)(de)去(qu)除率(lv)(lv)(lv)。例如(ru)(ru)，在(zai)20%的(de)(de)(de)(de)負載(zai)率(lv)(lv)(lv)下率(lv)(lv)(lv)下觀察，pH在(zai)1的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，分(fen)別實現了(le)近100%Se分(fen)別為(wei)10%和(he)(he)5%氧(yang)化鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)負載(zai)率(lv)(lv)(lv)為(wei)93%和(he)(he)65%。許多(duo)因(yin)素可(ke)能是由于(yu)(yu)這種(zhong)明顯的(de)(de)(de)(de)變化。例如(ru)(ru)，在(zai)活性(xing)(xing)炭表面(mian)附(fu)(fu)著(zhu)氧(yang)化鐵(tie)顆粒可(ke)以為(wei)硒離子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)相互作用(yong)提供足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)點。此外(wai)，眾(zhong)所周知，水溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)金屬氧(yang)化物納(na)米(mi)顆粒的(de)(de)(de)(de)表面(mian)被羥基(ji)覆蓋。因(yin)此，陰離子(zi)(zi)通過(guo)(guo)陽性(xing)(xing)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面(mian)電荷(he)(he)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(負號小于(yu)(yu)陰離子(zi)(zi))。一般，改(gai)進pH因(yin)此，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)容量降低(di)了(le)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面(mian)的(de)(de)(de)(de)電荷(he)(he)。結(jie)果(guo)，當(dang)pH增(zeng)加時，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面(mian)帶負電荷(he)(he)，導(dao)致(zhi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑顆粒與(yu)硒陰離子(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)(de)排斥。這種(zhong)排斥導(dao)致(zhi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)過(guo)(guo)程的(de)(de)(de)(de)終止(zhi)和(he)(he)高度(du)pH吸(xi)(xi)附(fu)(fu)在(zai)活性(xing)(xing)炭表面(mian)的(de)(de)(de)(de)硒陰離子(zi)(zi)釋放到水中(zhong)(解(jie)吸(xi)(xi)過(guo)(guo)程)。基(ji)于(yu)(yu)報(bao)告的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)在(zai)后(hou)來(lai)的(de)(de)(de)(de)實驗中(zhong)選(xuan)擇(ze)了(le)用(yong)20%(重量)氧(yang)化鐵(tie)浸漬的(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)炭，研究了(le)初始Se其他變量的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，如(ru)(ru)濃度(du)、活性(xing)(xing)炭劑量、接觸時間、動力學和(he)(he)等(deng)溫線模型(xing)。

　　研究表明，用(yong)20重量%的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化鐵浸漬(zi)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)在6小時(shi)內顯示出100%的(de)(de)(de)硒離子(zi)去除，初始(shi)濃度(du)為(wei)(wei)1ppm，吸(xi)附劑量為(wei)(wei)25mg，攪拌速度(du)為(wei)(wei)150rpm。非常(chang)適合(he)吸(xi)附數據Freundlich模(mo)(mo)型，Langmuir等溫線模(mo)(mo)型預測的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化鐵浸漬(zi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附能(neng)力*大，為(wei)(wei)111 mg / g。日期與(yu)偽二階動(dong)力學模(mo)(mo)型相關(guan)性(xing)(xing)好，常(chang)數為(wei)(wei)0.016 g / mg·h。氧(yang)(yang)化鐵浸漬(zi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)*高吸(xi)附能(neng)力表明，它能(neng)有效地從水(shui)中去除硒離子(zi)。