活(huo)性炭(tan)從水(shui)中去除苯胺

　　活性炭從水中(zhong)去除(chu)苯(ben)胺(an)(an)。根(gen)據本研究(jiu)，我們使用(yong)活(huo)(huo)性炭和氧(yang)化(hua)鐵磁(ci)性納米粒子作為去除(chu)苯(ben)胺(an)(an)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)劑。通過(guo)幾種方法來測試(shi)活(huo)(huo)性炭的(de)特(te)性。同(tong)時(shi)，研究(jiu)了不同(tong)的(de)參數，如pH，接(jie)觸時(shi)間、活(huo)(huo)性炭劑量、苯(ben)胺(an)(an)初始濃度和溶液溫度的(de)影響，*終得出結(jie)論，我們合成的(de)活(huo)(huo)性炭氧(yang)化(hua)鐵磁(ci)納米離子可(ke)以(yi)很好地(di)吸(xi)附(fu)(fu)水中(zhong)的(de)苯(ben)胺(an)(an)，也(ye)具(ju)有快速分離溶液的(de)優點，可(ke)用(yong)作吸(xi)附(fu)(fu)劑，有效去除(chu)水和廢水中(zhong)的(de)苯(ben)胺(an)(an)等污染物。

　　隨著工業的(de)(de)快(kuai)速增長，特別是(shi)有(you)機(ji)化(hua)合物對(dui)水(shui)(shui)(shui)資(zi)源和環境的(de)(de)影響(xiang)，環境污(wu)染更(geng)加嚴重。苯(ben)胺(an)有(you)芳(fang)環和NH 2鍵芳(fang)環的(de)(de)簡單物質。它是(shi)石化(hua)和農業化(hua)學品中的(de)(de)工業原料，苯(ben)胺(an)是(shi)造(zao)紙、紡織、橡膠、塑料、染料等(deng)生(sheng)(sheng)產(chan)行業的(de)(de)副產(chan)品。只需將3.苯(ben)胺(an)溶解(jie)(jie)在水(shui)(shui)(shui)中，會(hui)造(zao)成水(shui)(shui)(shui)污(wu)染，即(ji)使濃(nong)度低，也會(hui)對(dui)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物和人(ren)體造(zao)成危害(hai)，難以降解(jie)(jie)。要使苯(ben)胺(an)使用先進(jin)、快(kuai)速、有(you)效的(de)(de)技術(shu)來使苯(ben)胺(an)從水(shui)(shui)(shui)中完全排出。去除苯(ben)胺(an)*常見的(de)(de)方(fang)法有(you)臭氧氧化(hua)、活性炭(tan)吸附(fu)等(deng)。在生(sheng)(sheng)物降解(jie)(jie)和電(dian)解(jie)(jie)等(deng)分解(jie)(jie)過程中，高成本(ben)是(shi)限制因(yin)(yin)素。由于活性炭(tan)能以吸附(fu)和回(hui)收，穩定的(de)(de)碳元(yuan)素不會(hui)與污(wu)染物結(jie)合形(xing)成其(qi)他危險物質，因(yin)(yin)此選擇活性炭(tan)而不是(shi)其(qi)他技術(shu)去除污(wu)染物。

　　由于其結構和高表面積(ji)，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)是(shi)(shi)有(you)效(xiao)去除(chu)水中(zhong)有(you)機污染物（特(te)別是(shi)(shi)硬生物可(ke)(ke)降(jiang)解(jie)污染物）的合(he)適選擇。但由于過(guo)濾、分(fen)散、渾濁(zhuo)、成本降(jiang)低等(deng)問題，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)在大型工程(cheng)中(zhong)的使用(yong)將(jiang)受到(dao)限制(zhi)。因此，為(wei)了更經濟地使用(yong)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)，必(bi)須解(jie)決(jue)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)吸附飽和后(hou)的分(fen)離(li)問題。根據研究人員的說法，磁分(fen)離(li)方(fang)法可(ke)(ke)以(yi)通過(guo)低成本、簡單(dan)、快速、高效(xiao)的分(fen)離(li)來解(jie)決(jue)分(fen)離(li)問題。

　　制備活性炭(tan)氧化鐵磁納米粒

　　活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)氧(yang)化(hua)(hua)鐵磁性(xing)納米(mi)顆粒采(cai)用(yong)化(hua)(hua)學共沉淀法制備(bei)。氧(yang)化(hua)(hua)鐵納米(mi)顆粒采(cai)用(yong)特(te)殊技術(shu)合(he)成，與活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)結合(he)。首先，在硝(xiao)酸鹽中浸泡一定量(liang)的(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)，80℃浸泡3小(xiao)時(shi)(shi)。然后在室溫(wen)下(xia)(xia)過濾和干燥(zao)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)。然后將活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)浸泡在含有氧(yang)化(hua)(hua)鐵的(de)水溶液中80°C在下(xia)(xia)超聲振動(dong)中放置1小(xiao)時(shi)(shi)。然后過濾活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)105℃的(de)烘箱中脫(tuo)水1小(xiao)時(shi)(shi)。將活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)在750℃在氮氣下(xia)(xia)加熱3小(xiao)時(shi)(shi)，形成活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)氧(yang)化(hua)(hua)鐵磁納米(mi)顆粒。*后，將合(he)成的(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)用(yong)去離子(zi)水洗滌四次，然后在105℃干燥(zao)并儲存在干燥(zao)器中備(bei)用(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖顯(xian)(xian)示(shi)通(tong)過(guo)SEM，TEM，X射線衍射和(he)BET合成(cheng)活性(xing)炭的物理和(he)形態(tai)性(xing)質。各(ge)種(zhong)pH活性(xing)炭對苯胺(an)(an)吸附(fu)(fu)(fu)效(xiao)率的影(ying)響=圖4顯(xian)(xian)示(shi)納米離子在(zai)4小時(shi)(shi)內(nei)的接觸時(shi)(shi)間(a)中(zhong)。圖4顯(xian)(xian)示(shi)，隨著pH從2到6，吸附(fu)(fu)(fu)效(xiao)率更高pH增(zeng)加然(ran)后減少(shao)。*大(da)苯胺(an)(an)吸附(fu)(fu)(fu)能力為38.21mg/g，去(qu)(qu)除(chu)率為76.4%，pH=6.*低吸附(fu)(fu)(fu)苯胺(an)(an)量為34.1mg/g，去(qu)(qu)除(chu)率為68.3%，pH=2。圖4(b)接觸時(shi)(shi)間為pH在(zai)*合適的情況下(50-300mg/升)吸附(fu)(fu)(fu)活性(xing)炭不(bu)同(tong)濃度苯胺(an)(an)的影(ying)響。圖5和(he)圖6顯(xian)(xian)示(shi)了(le)不(bu)同(tong)溫度對苯胺(an)(an)吸附(fu)(fu)(fu)過(guo)程的影(ying)響pH活性(xing)炭劑量活性(xing)炭劑量和(he)各(ge)種(zhong)苯胺(an)(an)濃度(50-300 mg/L)。

　　活性炭氧化鐵光譜(pu)。

　　SEM(a和(he)b)和(he)TEM(c)，活(huo)性(xing)炭圖像。

　　活性(xing)炭氮吸附/解(jie)吸等溫線(xian)(a)，活性(xing)炭顆(ke)粒的孔徑分布(b)。

　　pH值(a)在濃度=50 mg/L和接觸時間(b)對濃度=50-300 mg/L苯胺吸附(fu)在活性炭(tan)上，W=1 g/L T=20℃。

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

　　各種溫(wen)度對活性炭吸附苯胺的(de)影(ying)響：pH=6，t=300 min，濃度=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化鐵磁性(xing)(xing)(xing)納米(mi)粒子(zi)與活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)和(he)氧(yang)化鐵納米(mi)粒子(zi)相結(jie)合，用(yong)于從(cong)水環(huan)境中(zhong)去除(chu)(chu)苯胺(an)。結(jie)果(guo)表明，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)對苯胺(an)的吸(xi)附(fu)效(xiao)果(guo)接近(jin)中(zhong)性(xing)(xing)(xing)pH隨(sui)著接觸時間(jian)和(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)用(yong)量(liang)的增加，值(zhi)較(jiao)好，但隨(sui)著初始苯胺(an)濃(nong)度(du)和(he)溫(wen)度(du)的升(sheng)高而(er)降低。熱研究(jiu)還表明，吸(xi)附(fu)苯胺(an)在活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)上一直是自(zi)發熱和(he)放(fang)熱的。本研究(jiu)表明，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化鐵納米(mi)離(li)子(zi)具有(you)孔(kong)隙率適(shi)當、表面積(ji)好、吸(xi)附(fu)能力好等特點，除(chu)(chu)了易(yi)于分離(li)和(he)提(ti)取(qu)溶(rong)液外。該活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)可作(zuo)為去除(chu)(chu)大(da)多(duo)數(shu)污染物，特別是水環(huan)境中(zhong)有(you)機污染物的有(you)效(xiao)高效(xiao)吸(xi)附(fu)劑。