氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸(jin)漬(zi)活性炭作為從廢(fei)水(shui)中去除(chu)硒(xi)的(de)吸附(fu)劑(Se)離子的(de)效(xiao)果。在(zai)*近的(de)廣泛總結(jie)中，報道了不同類型(xing)的(de)有(you)機(ji)和(he)(he)(he)(he)無機(ji)硒(xi)物(wu)種。Se無機(ji)形式(shi)通常(chang)(chang)存在(zai)于許多報告形式(shi)的(de)表(biao)(biao)面和(he)(he)(he)(he)地下(xia)水(shui)中，如Se-2，SeO3-2(亞硒(xi)酸鹽)，SeO 4-2(硒(xi)酸鹽)和(he)(he)(he)(he)Se它是物(wu)種不溶形式(shi)。在(zai)廢(fei)物(wu)或地表(biao)(biao)水(shui)高(gao)濃度水(shui)平發現硒(xi)會造成嚴(yan)重的(de)環(huan)(huan)境(jing)問題。地表(biao)(biao)水(shui)中Se*大含量設定為5.0μ。所以，因為對(dui)Se對(dui)地表(biao)(biao)水(shui)濃度的(de)處理(li)和(he)(he)(he)(he)控(kong)制(zhi)越來越嚴(yan)格(ge)。Se通常(chang)(chang)發現在(zai)地殼(ke)、巖石和(he)(he)(he)(he)沉(chen)積土*近的(de)報告指出，除(chu)了涉及工(gong)業和(he)(he)(he)(he)采礦活動(dong)的(de)農(nong)業排(pai)(pai)水(shui)徑(jing)流外(wai)，大氣和(he)(he)(he)(he)水(shui)生環(huan)(huan)境(jing)中顯(xian)著的(de)硒(xi)排(pai)(pai)放量。

　　為了(le)滿足Se除了(le)處(chu)(chu)理(li)(li)工業、采礦廢水(shui)(shui)和農(nong)業排水(shui)(shui)外，飲用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)標(biao)準還(huan)在(zai)(zai)不(bu)同程(cheng)度的復(fu)雜(za)性(xing)(xing)和進(jin)步的開放文獻中(zhong)報告了(le)不(bu)同數量(liang)的處(chu)(chu)理(li)(li)過程(cheng)。吸(xi)(xi)附已被(bei)報道為有(you)效降低成本Se去(qu)除技術。金屬(shu)氧(yang)化物增強(qiang)材料，包(bao)括低成本替代材料、活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)等，已被(bei)測試。因(yin)此，本研(yan)究(jiu)專注于有(you)效去(qu)除水(shui)(shui)溶液Se基于活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的新(xin)材料。近年來，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)因(yin)其獨特的性(xing)(xing)能(neng)在(zai)(zai)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)中(zhong)得到了(le)廣泛的應用(yong)(yong)(yong)。還(huan)報告了(le)重(zhong)金屬(shu)離子(zi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附和有(you)機化合(he)物。在(zai)(zai)這(zhe)項工作中(zhong)，用(yong)(yong)(yong)氧(yang)化鐵浸漬的活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)從(cong)水(shui)(shui)中(zhong)吸(xi)(xi)收硒離子(zi)。研(yan)究(jiu)了(le)去(qu)除硒的活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)負荷，pH值(zhi)，CNT量(liang)、接觸時間(jian)和初始濃度的影響。掃(sao)描電子(zi)顯微鏡(jing)，高透射(she)電子(zi)顯微鏡(jing)，熱重(zhong)分析，X能(neng)量(liang)色散X射(she)線(xian)光譜氮吸(xi)(xi)附技術及射(she)線(xian)衍射(she)儀(yi)ζ電位。

　　活性炭浸漬

　　氧(yang)(yang)化鐵(tie)納米顆(ke)粒浸(jin)漬在活(huo)性炭(tan)表(biao)面(mian)。361氧(yang)(yang)化鐵(tie)負荷為5%mg硝酸(suan)鐵(tie)(III)九(jiu)水(shui)合(he)(he)(he)物和1g乙醇(chun)溶液(ye)中分(fen)(fen)別(bie)溶解活(huo)性炭(tan)，超(chao)聲處理30分(fen)(fen)鐘，確(que)保(bao)混(hun)合(he)(he)(he)均勻(yun)。在進(jin)一步混(hun)合(he)(he)(he)兩種(zhong)溶液(ye)和進(jin)一步超(chao)聲處理后(hou)，溶液(ye)在80℃保(bao)持爐內過夜，蒸發乙醇(chun)。*后(hou)，在350對(dui)流烘箱中放置(zhi)產品(pin)℃煅燒3小時，確(que)保(bao)氧(yang)(yang)化鐵(tie)顆(ke)粒有效(xiao)附著在活(huo)性炭(tan)表(biao)面(mian)。冷(leng)卻后(hou)，合(he)(he)(he)成5%氧(yang)(yang)化鐵(tie)NP活(huo)性炭(tan)復合(he)(he)(he)材(cai)料。722mg和1.44g硝酸(suan)鐵(tie)(III)九(jiu)水(shui)合(he)(he)(he)物與1g活(huo)性炭(tan)管(guan)混(hun)合(he)(he)(he)。在別(bie)處找到準備好的細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定(ding)量的SeO 2溶解在去(qu)離子水中以制備原液(ye)(ye)。的SeO 2溶解在水中形成亞硒酸(suan)(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲備溶液(ye)(ye)pH，并通過添(tian)加緩沖溶液(ye)(ye)進(jin)行維護。

　　高分辨率(lv)透射電子顯(xian)微(wei)鏡用于表示與氧(yang)化鐵納(na)米(mi)(mi)粒(li)(li)子和(he)(he)原始活性(xing)(xing)炭(tan)混(hun)合的(de)(de)尺(chi)寸、結構和(he)(he)純度(du)。所呈現的(de)(de)原始活性(xing)(xing)炭(tan)圖(tu)(tu)像(xiang)1清楚地表明，直徑為10至(zhi)10至(zhi)30 高度(du)有(you)序(xu)的(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)在30納(na)米(mi)(mi)和(he)(he)長度(du)范圍內的(de)(de)結晶結構 μ米(mi)(mi)。另外，可以注意到(dao)石墨(mo)片的(de)(de)透明條(tiao)紋是0.35nm分離(li)良好，向管軸(zhou)傾斜約2°傾斜角度(du)。與鐵活性(xing)(xing)炭(tan)混(hun)合TEM圖(tu)(tu)像(xiang)2 ? 圖(tu)(tu)13納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)(b)-1(d)氧(yang)化鐵納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)存(cun)在于活性(xing)(xing)炭(tan)表面(mian)。白色氧(yang)化鐵納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)以球(qiu)形和(he)(he)不規(gui)則形狀顯(xian)示TEM圖(tu)(tu)像(xiang)中。估計Fe2O3納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)的(de)(de)大(da)小約為1-5nm，它(ta)分布均勻(yun)，在某些位(wei)置稍(shao)微(wei)聚集，導致納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(li)尺(chi)寸增加。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)(mian)氧(yang)(yang)化(hua)鐵載量的(de)(de)百(bai)分(fen)比影響硒(xi)的(de)(de)去除率。例如，在(zai)20%的(de)(de)負(fu)(fu)載率下(xia)率下(xia)觀察，pH在(zai)1的(de)(de)情況下(xia)，分(fen)別實現了近(jin)100%Se分(fen)別為(wei)10%和(he)5%氧(yang)(yang)化(hua)鐵的(de)(de)負(fu)(fu)載率為(wei)93%和(he)65%。許多因(yin)(yin)(yin)素可能是由于(yu)這(zhe)種明顯(xian)的(de)(de)變化(hua)。例如，在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)(mian)附(fu)(fu)著(zhu)氧(yang)(yang)化(hua)鐵顆粒可以為(wei)硒(xi)離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)相互(hu)作用提供足夠(gou)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)點。此外，眾所周知，水溶液中的(de)(de)金屬氧(yang)(yang)化(hua)物納米顆粒的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)被(bei)羥基(ji)覆蓋(gai)。因(yin)(yin)(yin)此，陰離(li)子(zi)(zi)通(tong)過陽性(xing)(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)表(biao)面(mian)(mian)電荷吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(負(fu)(fu)號(hao)小于(yu)陰離(li)子(zi)(zi))。一般，改(gai)進pH因(yin)(yin)(yin)此，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)容量降低了吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)電荷。結(jie)果，當(dang)pH增加時，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)表(biao)面(mian)(mian)帶(dai)負(fu)(fu)電荷，導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)顆粒與硒(xi)陰離(li)子(zi)(zi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)排斥。這(zhe)種排斥導致吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過程的(de)(de)終止和(he)高度pH吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)硒(xi)陰離(li)子(zi)(zi)釋(shi)放到水中(解(jie)吸(xi)(xi)(xi)過程)。基(ji)于(yu)報告(gao)的(de)(de)結(jie)果在(zai)后來的(de)(de)實驗(yan)中選擇了用20%(重量)氧(yang)(yang)化(hua)鐵浸漬的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭，研究了初(chu)始Se其他變量的(de)(de)影響，如濃度、活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭劑(ji)(ji)量、接觸(chu)時間(jian)、動力學和(he)等(deng)溫線模型。

　　研(yan)究表明，用20重量%的氧化(hua)鐵(tie)浸漬的活(huo)(huo)性(xing)炭在6小(xiao)時內顯示出100%的硒(xi)離子(zi)去除(chu)，初始濃度為1ppm，吸附(fu)劑量為25mg，攪(jiao)拌(ban)速度為150rpm。非常(chang)適(shi)合吸附(fu)數(shu)據Freundlich模(mo)(mo)型(xing)，Langmuir等(deng)溫線模(mo)(mo)型(xing)預測的氧化(hua)鐵(tie)浸漬活(huo)(huo)性(xing)炭吸附(fu)能(neng)力*大，為111 mg / g。日(ri)期與(yu)偽二階動力學模(mo)(mo)型(xing)相關性(xing)好(hao)，常(chang)數(shu)為0.016 g / mg·h。氧化(hua)鐵(tie)浸漬活(huo)(huo)性(xing)炭的*高吸附(fu)能(neng)力表明，它能(neng)有(you)效地從(cong)水中(zhong)去除(chu)硒(xi)離子(zi)。