氧化鐵活性炭吸附硒

　　氧化鐵浸漬活(huo)性炭作為(wei)從廢水(shui)中(zhong)(zhong)去除硒的(de)(de)(de)吸附劑(Se)離(li)子的(de)(de)(de)效(xiao)果。在(zai)(zai)(zai)*近的(de)(de)(de)廣泛(fan)總結中(zhong)(zhong)，報(bao)道了不同類型的(de)(de)(de)有機和無機硒物(wu)種(zhong)。Se無機形式(shi)通常存在(zai)(zai)(zai)于(yu)許多報(bao)告形式(shi)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面和地下水(shui)中(zhong)(zhong)，如(ru)Se-2，SeO3-2(亞硒酸(suan)鹽(yan))，SeO 4-2(硒酸(suan)鹽(yan))和Se它是物(wu)種(zhong)不溶形式(shi)。在(zai)(zai)(zai)廢物(wu)或地表(biao)(biao)水(shui)高濃度水(shui)平發現(xian)硒會造成嚴重的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境問題(ti)。地表(biao)(biao)水(shui)中(zhong)(zhong)Se*大含量設定為(wei)5.0μ。所以(yi)，因為(wei)對(dui)Se對(dui)地表(biao)(biao)水(shui)濃度的(de)(de)(de)處理和控制越(yue)來(lai)越(yue)嚴格。Se通常發現(xian)在(zai)(zai)(zai)地殼、巖石(shi)和沉(chen)積土*近的(de)(de)(de)報(bao)告指出，除了涉及(ji)工(gong)業和采(cai)礦活(huo)動(dong)的(de)(de)(de)農業排水(shui)徑流外，大氣和水(shui)生環(huan)(huan)境中(zhong)(zhong)顯著的(de)(de)(de)硒排放量。

　　為了滿足Se除(chu)了處理(li)(li)(li)工業、采礦廢(fei)水(shui)(shui)(shui)和(he)(he)農業排(pai)水(shui)(shui)(shui)外，飲(yin)用水(shui)(shui)(shui)標準(zhun)還在(zai)(zai)不(bu)同(tong)程度的(de)復雜性(xing)(xing)和(he)(he)進步的(de)開放(fang)文獻中(zhong)報告(gao)(gao)了不(bu)同(tong)數量的(de)處理(li)(li)(li)過(guo)程。吸(xi)(xi)附已被報道為有(you)效(xiao)降(jiang)低成(cheng)本(ben)Se去(qu)除(chu)技術。金屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)增強(qiang)材(cai)料(liao)(liao)，包(bao)括低成(cheng)本(ben)替代材(cai)料(liao)(liao)、活(huo)性(xing)(xing)炭等，已被測(ce)試(shi)。因此，本(ben)研(yan)究專注于(yu)有(you)效(xiao)去(qu)除(chu)水(shui)(shui)(shui)溶液Se基于(yu)活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)新材(cai)料(liao)(liao)。近年來，活(huo)性(xing)(xing)炭因其(qi)獨特的(de)性(xing)(xing)能在(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)中(zhong)得到了廣泛(fan)的(de)應(ying)用。還報告(gao)(gao)了重金屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)活(huo)性(xing)(xing)炭吸(xi)(xi)附和(he)(he)有(you)機(ji)化(hua)合物(wu)。在(zai)(zai)這項(xiang)工作(zuo)中(zhong)，用氧(yang)化(hua)鐵浸(jin)漬的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭從水(shui)(shui)(shui)中(zhong)吸(xi)(xi)收硒離子(zi)(zi)(zi)。研(yan)究了去(qu)除(chu)硒的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭負荷，pH值(zhi)，CNT量、接觸時(shi)間和(he)(he)初始濃(nong)度的(de)影響。掃描電子(zi)(zi)(zi)顯微鏡，高透射(she)電子(zi)(zi)(zi)顯微鏡，熱重分析，X能量色散X射(she)線光譜氮吸(xi)(xi)附技術及射(she)線衍射(she)儀ζ電位。

　　活性炭浸漬

　　氧化(hua)(hua)鐵(tie)納(na)米(mi)顆粒浸(jin)漬在活性(xing)炭(tan)表(biao)面。361氧化(hua)(hua)鐵(tie)負荷為5%mg硝酸鐵(tie)(III)九水合(he)物和1g乙醇溶(rong)液中分別(bie)溶(rong)解活性(xing)炭(tan)，超聲(sheng)處(chu)理30分鐘，確(que)保混(hun)合(he)均勻。在進一步混(hun)合(he)兩種溶(rong)液和進一步超聲(sheng)處(chu)理后(hou)，溶(rong)液在80℃保持(chi)爐內(nei)過夜，蒸發乙醇。*后(hou)，在350對流烘(hong)箱中放置產品℃煅燒3小時，確(que)保氧化(hua)(hua)鐵(tie)顆粒有效附著在活性(xing)炭(tan)表(biao)面。冷(leng)卻后(hou)，合(he)成5%氧化(hua)(hua)鐵(tie)NP活性(xing)炭(tan)復合(he)材料(liao)。722mg和1.44g硝酸鐵(tie)(III)九水合(he)物與1g活性(xing)炭(tan)管混(hun)合(he)。在別(bie)處(chu)找(zhao)到準(zhun)備(bei)好的(de)細節。

　　制備硒儲備溶液

　　將特定量的SeO 2溶(rong)解在去(qu)離子(zi)水(shui)(shui)中(zhong)以制(zhi)備原(yuan)液。的SeO 2溶(rong)解在水(shui)(shui)中(zhong)形成亞硒酸(SEO 2-3).1M NaOH或0.1M HNO 3.調整儲(chu)備溶(rong)液pH，并通過(guo)添加緩沖溶(rong)液進行維護。

　　高分辨率透射(she)電子顯(xian)微鏡用于(yu)表示與氧(yang)化鐵(tie)(tie)納(na)米(mi)(mi)粒(li)子和(he)原始活(huo)性(xing)炭(tan)混合的尺(chi)寸、結構(gou)和(he)純度。所呈現的原始活(huo)性(xing)炭(tan)圖(tu)像(xiang)1清楚地表明，直徑為(wei)10至10至30 高度有(you)序的活(huo)性(xing)炭(tan)在30納(na)米(mi)(mi)和(he)長(chang)度范圍內的結晶(jing)結構(gou) μ米(mi)(mi)。另外，可以注意到石墨片(pian)的透明條紋是(shi)0.35nm分離良好，向管軸(zhou)傾斜約2°傾斜角度。與鐵(tie)(tie)活(huo)性(xing)炭(tan)混合TEM圖(tu)像(xiang)2 ? 圖(tu)13納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒(li)(b)-1(d)氧(yang)化鐵(tie)(tie)納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒(li)存在于(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)表面。白(bai)色(se)氧(yang)化鐵(tie)(tie)納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒(li)以球形(xing)和(he)不規則(ze)形(xing)狀顯(xian)示TEM圖(tu)像(xiang)中。估計(ji)Fe2O3納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒(li)的大小(xiao)約為(wei)1-5nm，它(ta)分布均勻，在某些(xie)位置(zhi)稍微聚集(ji)，導致納(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒(li)尺(chi)寸增加。

　　活性(xing)(xing)(xing)炭表(biao)(biao)面(mian)氧化(hua)鐵(tie)載(zai)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)百分比影響硒的(de)(de)(de)去(qu)除率(lv)。例如，在20%的(de)(de)(de)負(fu)載(zai)率(lv)下率(lv)下觀察(cha)，pH在1的(de)(de)(de)情況下，分別實(shi)現了(le)(le)(le)近100%Se分別為(wei)10%和5%氧化(hua)鐵(tie)的(de)(de)(de)負(fu)載(zai)率(lv)為(wei)93%和65%。許多因素可能(neng)是由于這種明顯的(de)(de)(de)變化(hua)。例如，在活性(xing)(xing)(xing)炭表(biao)(biao)面(mian)附著氧化(hua)鐵(tie)顆(ke)粒(li)可以為(wei)硒離(li)子的(de)(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用(yong)提供(gong)足夠的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附點。此(ci)外，眾所周(zhou)知，水(shui)溶液中的(de)(de)(de)金屬氧化(hua)物納米顆(ke)粒(li)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)被羥基(ji)覆蓋。因此(ci)，陰(yin)離(li)子通過陽性(xing)(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附劑(ji)表(biao)(biao)面(mian)電(dian)荷(he)(he)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(負(fu)號小于陰(yin)離(li)子)。一般，改進pH因此(ci)，吸(xi)(xi)(xi)(xi)附容量(liang)(liang)降低(di)了(le)(le)(le)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附劑(ji)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)電(dian)荷(he)(he)。結果，當pH增加時，吸(xi)(xi)(xi)(xi)附劑(ji)表(biao)(biao)面(mian)帶負(fu)電(dian)荷(he)(he)，導致吸(xi)(xi)(xi)(xi)附劑(ji)顆(ke)粒(li)與硒陰(yin)離(li)子之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)排(pai)(pai)斥。這種排(pai)(pai)斥導致吸(xi)(xi)(xi)(xi)附過程的(de)(de)(de)終止(zhi)和高度pH吸(xi)(xi)(xi)(xi)附在活性(xing)(xing)(xing)炭表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)硒陰(yin)離(li)子釋放到水(shui)中(解吸(xi)(xi)(xi)(xi)過程)。基(ji)于報告的(de)(de)(de)結果在后來(lai)的(de)(de)(de)實(shi)驗中選擇(ze)了(le)(le)(le)用(yong)20%(重量(liang)(liang))氧化(hua)鐵(tie)浸漬(zi)的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭，研究(jiu)了(le)(le)(le)初(chu)始Se其他變量(liang)(liang)的(de)(de)(de)影響，如濃度、活性(xing)(xing)(xing)炭劑(ji)量(liang)(liang)、接觸時間(jian)、動力學(xue)和等溫線模型(xing)。

　　研究(jiu)表(biao)明，用20重量(liang)%的氧化(hua)鐵浸漬(zi)(zi)的活性炭(tan)在6小時內顯示出100%的硒離(li)子去除(chu)，初始濃度為1ppm，吸附(fu)劑量(liang)為25mg，攪(jiao)拌(ban)速度為150rpm。非常(chang)適合吸附(fu)數(shu)據Freundlich模型，Langmuir等溫線模型預測的氧化(hua)鐵浸漬(zi)(zi)活性炭(tan)吸附(fu)能力(li)*大，為111 mg / g。日期(qi)與偽二階(jie)動(dong)力(li)學模型相關性好，常(chang)數(shu)為0.016 g / mg·h。氧化(hua)鐵浸漬(zi)(zi)活性炭(tan)的*高(gao)吸附(fu)能力(li)表(biao)明，它(ta)能有效(xiao)地從(cong)水中去除(chu)硒離(li)子。