活性炭從水溶液中吸炭

　　近年來(lai)，活性(xing)炭對稀土元素(su)(su)的分離(li)(li)和(he)升級對這些元素(su)(su)及其化合物(wu)需求增加很重(zhong)(zhong)要(yao)。該元素(su)(su)*重(zhong)(zhong)要(yao)的用(yong)途(tu)包括(kuo)核反應堆控(kong)制器、放(fang)射性(xing)藥物(wu)生(sheng)產(chan)、石化催化劑建設、彩色(se)玻璃(li)、鋁鋼(gang)工(gong)業、激光工(gong)業、吸(xi)收紅(hong)外波長的玻璃(li)、精煉原油、超導體(ti)和(he)超磁體(ti)生(sheng)產(chan)、芯片和(he)計(ji)算(suan)機硬盤、彩色(se)燈泡等。由于其物(wu)理化學性(xing)質非常(chang)相似(si)，提(ti)(ti)取(qu)(qu)和(he)分離(li)(li)蘭系元素(su)(su)被認為(wei)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)挑戰。因此，有必要(yao)提(ti)(ti)供一(yi)種(zhong)簡單的方法來(lai)分離(li)(li)選(xuan)擇。提(ti)(ti)取(qu)(qu)溶劑和(he)離(li)(li)子(zi)交換是(shi)(shi)提(ti)(ti)取(qu)(qu)和(he)回(hui)收蘭系元素(su)(su)*重(zhong)(zhong)要(yao)的方法。但*近活性(xing)炭吸(xi)附解吸(xi)能很好地(di)分離(li)(li)元素(su)(su)。

　　本解釋使用(yong)磷酸(suan)活化活性(xing)炭(tan)從含(han)有(you)氧化物的(de)合成溶(rong)液中(zhong)吸(xi)(xi)附(fu)。SEM和(he)FTIR該技術用(yong)于檢測活性(xing)炭(tan)的(de)結構和(he)形(xing)態特征。*高吸(xi)(xi)附(fu)條件的(de)*佳(jia)條件包括接觸(chu)時間(jian)= 500分(fen)鐘，pH = 4，溫(wen)度(du)= 35℃，鈰濃度(du)= 300ppm，吸(xi)(xi)附(fu)劑用(yong)量= 0.02克。*大(da)吸(xi)(xi)附(fu)量為4.13mg / g決定。研究了(le)吸(xi)(xi)附(fu)動力學和(he)平衡行(xing)為。表明吸(xi)(xi)附(fu)過(guo)程遵循偽一(yi)級動力學模(mo)型和(he)朗繆爾等溫(wen)線(xian)模(mo)型。結果表明，磷酸(suan)活化活性(xing)炭(tan)是一(yi)種相(xiang)對(dui)有(you)效的(de)水溶(rong)液吸(xi)(xi)附(fu)劑。

　　活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)作為(wei)吸附劑(ji)(ji)，吸附能力高，價(jia)格低，在(zai)(zai)液(ye)相或(huo)氣相吸附過程中(zhong)應用(yong)廣泛。生產活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)可(ke)采用(yong)兩種物理化(hua)(hua)(hua)學活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)方法。活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)原(yuan)料(liao)中(zhong)產生高自由碳(tan)和多孔結構。在(zai)(zai)本研(yan)究中(zhong)，原(yuan)料(liao)被用(yong)作化(hua)(hua)(hua)學活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)法，被認(ren)為(wei)是(shi)生產活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的單(dan)階段方法。因此(ci)，將原(yuan)料(liao)與(yu)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的濃縮溶(rong)液(ye)混合，然后在(zai)(zai)惰性(xing)氣氛中(zhong)加(jia)熱干燥的混合物。

　　在分批系統(tong)中(zhong)進行(xing)活(huo)性(xing)炭吸附試驗(yan)pH，平衡時間(jian)，測量(liang)溫度(du)(du)(du)、活(huo)性(xing)炭劑(ji)量(liang)、稀土元素吸附能力、動力學和(he)等溫線模型(xing)。在反應(ying)時間(jian)的研(yan)究中(zhong)，容(rong)器(qi)的內容(rong)是200rpm在溫度(du)(du)(du)控制振蕩(dang)器(qi)的混合(he)速度(du)(du)(du)下，有(you)一定(ding)量(liang)的活(huo)性(xing)炭和(he)30ml濃度(du)(du)(du)。等離子體(ti)的感(gan)應(ying)耦合(he)(ICP)裝置用于測量(liang)溶(rong)液中(zhong)的剩余(yu)元素，并確(que)定(ding)了(le)鈰在每個實驗(yan)中(zhong)的吸附。吸附量(liang)通過計算初始濃度(du)(du)(du)和(he)*終(zhong)濃度(du)(du)(du)之(zhi)間(jian)的差異(yi)來確(que)定(ding)。

　　混合活性炭溶(rong)液pH值的影響

　　混合(he)活性炭(tan)溶液(ye)pH它是控制生物吸附過(guo)(guo)程的重要因素，影(ying)響(xiang)溶液(ye)中(zhong)金(jin)屬(shu)在(zai)水解(jie)反應(ying)過(guo)(guo)程中(zhong)的特性，復合(he)還(huan)原金(jin)屬(shu)回收。pH該(gai)值會影(ying)響(xiang)分(fen)析(xi)狀態和(he)組合(he)位(wei)置。此外，該(gai)因子可以(yi)通過(guo)(guo)有機和(he)無機配體的水解(jie)和(he)復合(he)來影(ying)響(xiang)所需的金(jin)屬(shu)溶液(ye)。在(zai)本研究中(zhong)，水溶液(ye)pH值在(zai)1和(he)7之間。如圖所示(shi)，活性炭(tan)吸附的*高吸附量(liang)為pH = 4確(que)定。

　　影響活性炭用量

　　吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)濃度(du)對吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)用(yong)量有很(hen)大的(de)(de)影響，因為增(zeng)加生物吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)濃度(du)通常會(hui)降低吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)用(yong)量，這可(ke)能(neng)是(shi)由于幾(ji)個(ge)因素的(de)(de)復雜性(xing)能(neng)。在高(gao)濃度(du)活性(xing)炭中(zhong)，沒有足(zu)夠的(de)(de)活性(xing)炭完全(quan)覆蓋(gai)溶液，吸(xi)附(fu)(fu)能(neng)力通常性(xing)炭負荷(he)低。由于高(gao)濃度(du)的(de)(de)生物吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)引起的(de)(de)結合(he)位置之間(jian)的(de)(de)干擾(rao)將降低負載能(neng)力。圖顯示了活性(xing)炭用(yong)量對苯吸(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)影響。

　　影響金(jin)屬(shu)初(chu)始濃(nong)度

　　研究(jiu)了(le)金(jin)屬濃(nong)度(du)為50-3000的生物吸(xi)附(fu)mg / L范圍內(nei)的函(han)數(shu)。隨著金(jin)屬離子初始濃(nong)度(du)的增(zeng)(zeng)加，吸(xi)附(fu)在活性炭上的數(shu)量增(zeng)(zeng)加。對于離子濃(nong)度(du)增(zeng)(zeng)加時，金(jin)屬離子的平衡負荷顯著增(zeng)(zeng)加，在高濃(nong)度(du)下經常飽和。

　　研究結果表明，磷酸活(huo)性炭是一種相對有效的(de)吸附(fu)劑(ji)(ji)，從水溶液中吸程遵循偽(wei)一級動力學模(mo)型(xing)和(he)朗繆爾等(deng)溫(wen)線(xian)模(mo)型(xing)。活(huo)性炭*大吸附(fu)量為4.13mg / g和(he)pH = 4決定。隨(sui)著溫(wen)度的(de)升高，活(huo)性炭量超過35。℃增加。此外，活(huo)性炭劑(ji)(ji)量直接關系到初始濃度和(he)接觸(chu)時間的(de)增加。