氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸漬活性炭作為(wei)從廢水(shui)(shui)中去除(chu)硒的(de)(de)吸附劑(Se)離子的(de)(de)效果(guo)。在(zai)(zai)*近的(de)(de)廣泛總結中，報(bao)道(dao)了不同類型的(de)(de)有機(ji)和(he)無(wu)(wu)機(ji)硒物(wu)(wu)種。Se無(wu)(wu)機(ji)形式(shi)通(tong)常(chang)存在(zai)(zai)于許多報(bao)告形式(shi)的(de)(de)表面(mian)和(he)地(di)下水(shui)(shui)中，如Se-2，SeO3-2(亞硒酸(suan)鹽)，SeO 4-2(硒酸(suan)鹽)和(he)Se它是(shi)物(wu)(wu)種不溶形式(shi)。在(zai)(zai)廢物(wu)(wu)或(huo)地(di)表水(shui)(shui)高濃度水(shui)(shui)平發現硒會造成嚴重的(de)(de)環境問(wen)題(ti)。地(di)表水(shui)(shui)中Se*大(da)(da)含量(liang)設定為(wei)5.0μ。所(suo)以(yi)，因為(wei)對Se對地(di)表水(shui)(shui)濃度的(de)(de)處理和(he)控制越(yue)來越(yue)嚴格。Se通(tong)常(chang)發現在(zai)(zai)地(di)殼、巖(yan)石和(he)沉積土(tu)*近的(de)(de)報(bao)告指出，除(chu)了涉及工業(ye)和(he)采礦活動(dong)的(de)(de)農(nong)業(ye)排水(shui)(shui)徑流(liu)外，大(da)(da)氣和(he)水(shui)(shui)生環境中顯著的(de)(de)硒排放(fang)量(liang)。

　　為了滿足(zu)Se除了處理(li)(li)工業(ye)、采礦廢水和農業(ye)排水外，飲用水標準(zhun)還在(zai)不同程度(du)的(de)(de)復雜性(xing)(xing)和進(jin)步的(de)(de)開放文獻中(zhong)(zhong)報告(gao)了不同數量(liang)的(de)(de)處理(li)(li)過程。吸(xi)附(fu)已(yi)(yi)被報道為有(you)(you)效降低(di)成(cheng)(cheng)本Se去除技術。金(jin)屬氧(yang)化(hua)物(wu)增(zeng)強(qiang)材料(liao)，包括低(di)成(cheng)(cheng)本替代材料(liao)、活(huo)性(xing)(xing)炭等，已(yi)(yi)被測試(shi)。因(yin)此，本研究專注于有(you)(you)效去除水溶液Se基(ji)于活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)新(xin)材料(liao)。近(jin)年來(lai)，活(huo)性(xing)(xing)炭因(yin)其(qi)獨特的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)在(zai)水處理(li)(li)中(zhong)(zhong)得到了廣泛的(de)(de)應(ying)用。還報告(gao)了重金(jin)屬離子活(huo)性(xing)(xing)炭吸(xi)附(fu)和有(you)(you)機化(hua)合物(wu)。在(zai)這項工作中(zhong)(zhong)，用氧(yang)化(hua)鐵浸漬(zi)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭從水中(zhong)(zhong)吸(xi)收硒(xi)離子。研究了去除硒(xi)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭負荷，pH值，CNT量(liang)、接觸時間和初始(shi)濃度(du)的(de)(de)影響。掃(sao)描電子顯(xian)微鏡，高透射電子顯(xian)微鏡，熱重分析，X能(neng)量(liang)色散(san)X射線光(guang)譜氮吸(xi)附(fu)技術及射線衍射儀ζ電位。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)(yang)化鐵(tie)納(na)米顆粒浸漬在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)炭表(biao)面。361氧(yang)(yang)化鐵(tie)負荷為5%mg硝酸(suan)鐵(tie)(III)九水合(he)物和(he)(he)1g乙(yi)醇(chun)溶液(ye)(ye)中(zhong)分(fen)別溶解活(huo)(huo)性(xing)炭，超聲(sheng)處理(li)30分(fen)鐘，確(que)保(bao)混合(he)均勻。在(zai)(zai)進(jin)一(yi)步混合(he)兩種溶液(ye)(ye)和(he)(he)進(jin)一(yi)步超聲(sheng)處理(li)后(hou)，溶液(ye)(ye)在(zai)(zai)80℃保(bao)持爐內過(guo)夜，蒸發乙(yi)醇(chun)。*后(hou)，在(zai)(zai)350對流烘箱中(zhong)放置產品℃煅燒3小(xiao)時，確(que)保(bao)氧(yang)(yang)化鐵(tie)顆粒有效(xiao)附著在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)炭表(biao)面。冷卻(que)后(hou)，合(he)成(cheng)5%氧(yang)(yang)化鐵(tie)NP活(huo)(huo)性(xing)炭復合(he)材料。722mg和(he)(he)1.44g硝酸(suan)鐵(tie)(III)九水合(he)物與1g活(huo)(huo)性(xing)炭管(guan)混合(he)。在(zai)(zai)別處找到準備好的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量的SeO 2溶(rong)解(jie)在去離(li)子水中(zhong)以制備原液。的SeO 2溶(rong)解(jie)在水中(zhong)形(xing)成亞硒酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調(diao)整(zheng)儲備溶(rong)液pH，并通(tong)過添加緩沖溶(rong)液進行維護。

　　高(gao)分辨(bian)率透射電(dian)子顯微鏡用于(yu)表(biao)示(shi)與(yu)氧(yang)化(hua)鐵納(na)米(mi)(mi)(mi)粒(li)(li)(li)子和原始活性(xing)炭(tan)混合的(de)(de)尺寸、結(jie)(jie)構(gou)和純(chun)度(du)。所(suo)呈現的(de)(de)原始活性(xing)炭(tan)圖(tu)像(xiang)1清(qing)楚地表(biao)明(ming)(ming)，直徑為10至(zhi)10至(zhi)30 高(gao)度(du)有序的(de)(de)活性(xing)炭(tan)在30納(na)米(mi)(mi)(mi)和長度(du)范(fan)圍內的(de)(de)結(jie)(jie)晶(jing)結(jie)(jie)構(gou) μ米(mi)(mi)(mi)。另外，可(ke)以注(zhu)意到石墨片的(de)(de)透明(ming)(ming)條(tiao)紋(wen)是(shi)0.35nm分離良好，向管軸(zhou)傾斜約2°傾斜角度(du)。與(yu)鐵活性(xing)炭(tan)混合TEM圖(tu)像(xiang)2 ? 圖(tu)13納(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(li)(b)-1(d)氧(yang)化(hua)鐵納(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(li)存(cun)在于(yu)活性(xing)炭(tan)表(biao)面。白(bai)色氧(yang)化(hua)鐵納(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(li)以球形和不規則形狀(zhuang)顯示(shi)TEM圖(tu)像(xiang)中。估計Fe2O3納(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(li)的(de)(de)大(da)小約為1-5nm，它分布均勻，在某些(xie)位置稍微聚集(ji)，導致納(na)米(mi)(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(li)尺寸增加(jia)。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面氧(yang)化鐵(tie)載(zai)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)分(fen)比影響硒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)率。例如，在(zai)(zai)20%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)載(zai)率下(xia)率下(xia)觀察，pH在(zai)(zai)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，分(fen)別(bie)實(shi)現了(le)近100%Se分(fen)別(bie)為(wei)(wei)10%和5%氧(yang)化鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)載(zai)率為(wei)(wei)93%和65%。許多因素(su)可能是由于這種(zhong)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化。例如，在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面附著氧(yang)化鐵(tie)顆粒可以為(wei)(wei)硒離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用提供足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附點。此外，眾所(suo)周知，水溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬氧(yang)化物納米(mi)顆粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面被羥(qian)基(ji)覆蓋。因此，陰(yin)離(li)(li)子(zi)(zi)通過陽性(xing)(xing)吸(xi)(xi)附劑表(biao)面電荷吸(xi)(xi)附(負(fu)號(hao)小于陰(yin)離(li)(li)子(zi)(zi))。一(yi)般，改進pH因此，吸(xi)(xi)附容量(liang)降低了(le)吸(xi)(xi)附劑表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電荷。結果，當pH增加(jia)時(shi)，吸(xi)(xi)附劑表(biao)面帶(dai)負(fu)電荷，導(dao)致吸(xi)(xi)附劑顆粒與硒陰(yin)離(li)(li)子(zi)(zi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排斥(chi)。這種(zhong)排斥(chi)導(dao)致吸(xi)(xi)附過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)終(zhong)止和高度pH吸(xi)(xi)附在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硒陰(yin)離(li)(li)子(zi)(zi)釋(shi)放(fang)到水中(zhong)(解吸(xi)(xi)過程)。基(ji)于報告(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果在(zai)(zai)后(hou)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)驗中(zhong)選擇了(le)用20%(重(zhong)量(liang))氧(yang)化鐵(tie)浸漬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)，研(yan)究了(le)初(chu)始Se其他(ta)變(bian)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，如濃度、活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)劑量(liang)、接觸時(shi)間(jian)、動力(li)學(xue)和等溫線(xian)模型。

　　研究表明(ming)，用20重量(liang)%的(de)氧(yang)化鐵浸漬(zi)(zi)的(de)活性(xing)炭在6小時內(nei)顯(xian)示出100%的(de)硒離(li)(li)子去除，初始(shi)濃度(du)(du)為(wei)1ppm，吸(xi)(xi)附(fu)劑量(liang)為(wei)25mg，攪拌速度(du)(du)為(wei)150rpm。非常(chang)適(shi)合吸(xi)(xi)附(fu)數(shu)據Freundlich模(mo)型(xing)，Langmuir等溫線模(mo)型(xing)預(yu)測的(de)氧(yang)化鐵浸漬(zi)(zi)活性(xing)炭吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)力*大，為(wei)111 mg / g。日期(qi)與偽二階動(dong)力學模(mo)型(xing)相關性(xing)好，常(chang)數(shu)為(wei)0.016 g / mg·h。氧(yang)化鐵浸漬(zi)(zi)活性(xing)炭的(de)*高吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)力表明(ming)，它能(neng)有效地從水中去除硒離(li)(li)子。