活性炭從水中去除苯胺(an)

　　活性炭從水(shui)中去除苯(ben)(ben)胺。根(gen)據本研究，我們使(shi)用活性炭和氧化鐵(tie)磁(ci)性納米(mi)粒子作(zuo)為去除苯(ben)(ben)胺的(de)(de)(de)吸附(fu)劑。通過幾種方(fang)法來測試(shi)活性炭的(de)(de)(de)特性。同(tong)時(shi)，研究了不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)參數，如pH，接觸時(shi)間、活性炭劑量、苯(ben)(ben)胺初始濃度(du)和溶(rong)(rong)液溫度(du)的(de)(de)(de)影響，*終(zhong)得出結論，我們合成的(de)(de)(de)活性炭氧化鐵(tie)磁(ci)納米(mi)離(li)(li)子可以很好(hao)地吸附(fu)水(shui)中的(de)(de)(de)苯(ben)(ben)胺，也具(ju)有快速分離(li)(li)溶(rong)(rong)液的(de)(de)(de)優點(dian)，可用作(zuo)吸附(fu)劑，有效去除水(shui)和廢(fei)水(shui)中的(de)(de)(de)苯(ben)(ben)胺等污染物(wu)。

　　隨(sui)著工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)快速(su)增長，特別是有(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)對水(shui)資(zi)源(yuan)和環(huan)境的(de)(de)(de)影響，環(huan)境污(wu)染(ran)更(geng)加嚴(yan)重。苯(ben)胺有(you)芳環(huan)和NH 2鍵(jian)芳環(huan)的(de)(de)(de)簡(jian)單物(wu)質。它是石化(hua)和農業(ye)化(hua)學品中的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)原料(liao)，苯(ben)胺是造(zao)紙(zhi)、紡織、橡膠、塑(su)料(liao)、染(ran)料(liao)等生(sheng)產行業(ye)的(de)(de)(de)副產品。只需將3.苯(ben)胺溶解在水(shui)中，會造(zao)成水(shui)污(wu)染(ran)，即使(shi)濃度低，也會對水(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)和人(ren)體(ti)造(zao)成危害，難以(yi)降(jiang)解。要使(shi)苯(ben)胺使(shi)用(yong)先(xian)進、快速(su)、有(you)效的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)來使(shi)苯(ben)胺從水(shui)中完全(quan)排(pai)出。去除苯(ben)胺*常見的(de)(de)(de)方法有(you)臭氧氧化(hua)、活性(xing)炭吸附等。在生(sheng)物(wu)降(jiang)解和電解等分解過程中，高成本是限制因(yin)素。由(you)于活性(xing)炭能以(yi)吸附和回收，穩定的(de)(de)(de)碳元(yuan)素不會與污(wu)染(ran)物(wu)結(jie)合(he)形(xing)成其他危險物(wu)質，因(yin)此選擇活性(xing)炭而(er)不是其他技(ji)術(shu)去除污(wu)染(ran)物(wu)。

　　由于其結(jie)構和(he)高表面積，活性(xing)(xing)炭(tan)是有(you)效(xiao)去除水(shui)中有(you)機污(wu)染物(wu)（特別是硬生物(wu)可降解污(wu)染物(wu)）的(de)(de)(de)合適選擇(ze)。但由于過濾、分(fen)(fen)散、渾濁、成本降低等問(wen)題(ti)，活性(xing)(xing)炭(tan)在大型工程中的(de)(de)(de)使(shi)用將受到限制。因此，為了更(geng)經濟地使(shi)用活性(xing)(xing)炭(tan)，必須(xu)解決活性(xing)(xing)炭(tan)吸附飽(bao)和(he)后的(de)(de)(de)分(fen)(fen)離(li)問(wen)題(ti)。根據研究人員(yuan)的(de)(de)(de)說(shuo)法，磁分(fen)(fen)離(li)方法可以通過低成本、簡單、快速、高效(xiao)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)離(li)來(lai)解決分(fen)(fen)離(li)問(wen)題(ti)。

　　制備活性炭(tan)氧(yang)化鐵磁納米粒

　　活性(xing)(xing)炭氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)磁性(xing)(xing)納米顆粒(li)(li)采用化(hua)(hua)學共沉(chen)淀法(fa)制備。氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)納米顆粒(li)(li)采用特殊技(ji)術(shu)合成(cheng)(cheng)，與(yu)活性(xing)(xing)炭結合。首先，在(zai)(zai)硝酸鹽中(zhong)浸(jin)泡一(yi)定量的活性(xing)(xing)炭，80℃浸(jin)泡3小(xiao)(xiao)時。然(ran)后(hou)(hou)在(zai)(zai)室溫下(xia)過濾和干(gan)燥活性(xing)(xing)炭。然(ran)后(hou)(hou)將活性(xing)(xing)炭浸(jin)泡在(zai)(zai)含有氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)的水溶液中(zhong)80°C在(zai)(zai)下(xia)超聲(sheng)振動中(zhong)放置1小(xiao)(xiao)時。然(ran)后(hou)(hou)過濾活性(xing)(xing)炭105℃的烘箱(xiang)中(zhong)脫(tuo)水1小(xiao)(xiao)時。將活性(xing)(xing)炭在(zai)(zai)750℃在(zai)(zai)氮氣下(xia)加熱(re)3小(xiao)(xiao)時，形成(cheng)(cheng)活性(xing)(xing)炭氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)磁納米顆粒(li)(li)。*后(hou)(hou)，將合成(cheng)(cheng)的活性(xing)(xing)炭用去(qu)離子水洗滌四(si)次，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)(zai)105℃干(gan)燥并(bing)儲存在(zai)(zai)干(gan)燥器中(zhong)備用。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)(tu)顯示(shi)(shi)通過(guo)SEM，TEM，X射(she)線衍射(she)和(he)BET合(he)成活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)物理(li)和(he)形態性(xing)(xing)質。各(ge)(ge)種(zhong)pH活(huo)性(xing)(xing)炭對苯(ben)(ben)胺(an)(an)吸(xi)附(fu)效率(lv)的(de)(de)影(ying)響=圖(tu)(tu)4顯示(shi)(shi)納米(mi)離子(zi)在(zai)(zai)4小時內的(de)(de)接觸(chu)時間(jian)(a)中。圖(tu)(tu)4顯示(shi)(shi)，隨著pH從2到6，吸(xi)附(fu)效率(lv)更(geng)高pH增加然(ran)后減少。*大苯(ben)(ben)胺(an)(an)吸(xi)附(fu)能(neng)力為(wei)38.21mg/g，去除率(lv)為(wei)76.4%，pH=6.*低吸(xi)附(fu)苯(ben)(ben)胺(an)(an)量(liang)(liang)為(wei)34.1mg/g，去除率(lv)為(wei)68.3%，pH=2。圖(tu)(tu)4(b)接觸(chu)時間(jian)為(wei)pH在(zai)(zai)*合(he)適的(de)(de)情況下(50-300mg/升)吸(xi)附(fu)活(huo)性(xing)(xing)炭不同(tong)濃度(du)苯(ben)(ben)胺(an)(an)的(de)(de)影(ying)響。圖(tu)(tu)5和(he)圖(tu)(tu)6顯示(shi)(shi)了(le)不同(tong)溫度(du)對苯(ben)(ben)胺(an)(an)吸(xi)附(fu)過(guo)程的(de)(de)影(ying)響pH活(huo)性(xing)(xing)炭劑量(liang)(liang)活(huo)性(xing)(xing)炭劑量(liang)(liang)和(he)各(ge)(ge)種(zhong)苯(ben)(ben)胺(an)(an)濃度(du)(50-300 mg/L)。

　　活(huo)性(xing)炭氧(yang)化鐵(tie)光譜。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活性炭(tan)圖像。

　　活性炭氮吸附/解吸等溫線(a)，活性炭顆粒的孔徑分布(b)。

　　pH值(a)在濃度=50 mg/L和接(jie)觸(chu)時間(b)對濃度=50-300 mg/L苯(ben)胺吸(xi)附在活性炭上，W=1 g/L T=20℃。

　　各種苯(ben)胺濃度對活性炭吸附的影響：pH=6，t=300min，濃度 = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和T=20℃。

　　各(ge)種溫度(du)對活(huo)性炭吸附(fu)苯胺的影(ying)響：pH=6，t=300 min，濃度(du)=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)(huo)(huo)性炭氧化(hua)鐵磁性納米粒子(zi)(zi)與活(huo)(huo)(huo)性炭和(he)(he)氧化(hua)鐵納米粒子(zi)(zi)相結(jie)合，用于(yu)從水環境中去除苯胺。結(jie)果表明，活(huo)(huo)(huo)性炭對苯胺的吸(xi)(xi)附(fu)(fu)效(xiao)果接近中性pH隨(sui)著(zhu)接觸時間和(he)(he)活(huo)(huo)(huo)性炭用量的增(zeng)加，值(zhi)較好，但隨(sui)著(zhu)初始苯胺濃(nong)度和(he)(he)溫度的升(sheng)高(gao)而降低(di)。熱(re)研(yan)究還表明，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)苯胺在活(huo)(huo)(huo)性炭上一直是自發熱(re)和(he)(he)放熱(re)的。本研(yan)究表明，活(huo)(huo)(huo)性炭氧化(hua)鐵納米離子(zi)(zi)具有(you)孔隙(xi)率適當(dang)、表面積好、吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能力好等特點，除了易于(yu)分離和(he)(he)提取溶液外。該活(huo)(huo)(huo)性炭可作(zuo)為去除大多數污染物(wu)，特別是水環境中有(you)機污染物(wu)的有(you)效(xiao)高(gao)效(xiao)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)。