重金屬(shu)中活性(xing)炭的電吸(xi)附

　　活性(xing)炭(tan)在重金屬(shu)(shu)中的(de)(de)電(dian)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)在之前的(de)(de)介(jie)紹(shao)中有(you)很多(duo)關于使用活性(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)去除金屬(shu)(shu)和金屬(shu)(shu)化合物的(de)(de)數據，但通常不低微克·L -1的(de)(de)水(shui)平。然而，在某些情況下，通過(guo)施加電(dian)位控制的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)/解吸(xi)(xi)或ES / ED(即電(dian)場內固體(ti)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)上的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)/解吸(xi)(xi)附(fu)(fu))為了提高活性(xing)炭(tan)的(de)(de)容量，可以(yi)顯著提高活性(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)有(you)效性(xing)，促(cu)進其(qi)后續再生。

　　負和中性(xing)(xing)物質的(de)(de)(de)吸附平(ping)衡(heng)取決于(yu)電(dian)極(ji)電(dian)荷。表(biao)面(mian)負載的(de)(de)(de)偏(pian)振依賴性(xing)(xing)與零(ling)電(dian)荷的(de)(de)(de)電(dian)勢有關，即25E PZC，吸附溶液中的(de)(de)(de)特定(ding)濃度。中性(xing)(xing)物質在E PZC隨著表(biao)面(mian)變得陰(yin)極(ji)或陽極(ji)，正負電(dian)物質的(de)(de)(de)負荷分別增加。非極(ji)化電(dian)極(ji)很容易(yi)理解(jie)這些相(xiang)互作用。然而，由于(yu)其表(biao)面(mian)官能團、異構大(da)力表(biao)面(mian)和粒子之間的(de)(de)(de)復雜(za)電(dian)位(wei)分布(bu)，它們并不(bu)直(zhi)接適(shi)用于(yu)活性(xing)(xing)炭。

　　數據顯示，顆粒狀活性炭的電化學再生效率高達95%。還研究了負載苯酚的椰殼活性炭的(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)再(zai)生，發(fa)現再(zai)生效率高(gao)達85%。還觀察到，陰(yin)極比陽極再(zai)生約20%的(de)苯(ben)酚好(hao)。假NaCl電(dian)(dian)(dian)解質)到CO 電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)氧化(hua)(hua)與水(shui)。由于鈉陽離子遷移到陰(yin)極，有兩種方法可以(yi)幫助苯(ben)酚解吸：苯(ben)酚鈉的(de)形成，它(ta)不能(neng)很(hen)好(hao)地吸附(fu)(fu)(fu)在碳表面； 并在陰(yin)極附(fu)(fu)(fu)近增加局部pH這也降(jiang)低了活性(xing)炭吸附(fu)(fu)(fu)劑對苯(ben)酚的(de)吸附(fu)(fu)(fu)能(neng)力。由于濃度極化(hua)(hua)效應(ying)的(de)降(jiang)低和外部傳質的(de)改善，發(fa)現溶(rong)液的(de)混(hun)合(he)也改善了電(dian)(dian)(dian)極吸收。

　　現在我(wo)們開始研究活(huo)性炭的(de)電(dian)吸(xi)附(fu)選(xuan)擇。本研究的(de)吸(xi)附(fu)劑是(shi)蒸(zheng)汽活(huo)化褐煤生產的(de)酸洗顆粒活(huo)性炭。比(bi)表面積、總細孔體積、平均粒徑和pH PZC這(zhe)種吸(xi)附(fu)劑是(shi)650米2 ·克-1，0.95毫(hao)升·克-1，分別為1.3毫(hao)米，6.3毫(hao)米。20多(duo)年來，金豐活(huo)性炭一直被用作(zuo)水溶液系統中(zhong)重金屬等物質(zhi)的(de)吸(xi)附(fu)劑。

　　研究步驟:500毫(hao)升5000ml分批實驗 mg·L -1 NaCl支(zhi)持電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)。用(yong)(yong)(yong)原子吸(xi)收(shou)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)制備(bei)所需(xu)濃(nong)度的砷和(he)(he)鉻(ge)電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)。使用(yong)(yong)(yong)As 2 O 3和(he)(he)(NH 4)2 Cr 2 O 制備(bei)砷和(he)(he)鉻(ge)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)物， 分別。使用(yong)(yong)(yong)氯化鎳(nie)(II)和(he)(he)硝酸鐵(tie)(III)制備(bei)含有(you)Ni(II)和(he)(he)Fe(III)工作電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)。用(yong)(yong)(yong)于制備(bei)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)產品。所有(you)實驗設備(bei)均采(cai)用(yong)(yong)(yong)A級容量(liang)玻璃器皿制備(bei)，定(ding)量(liang)清洗采(cai)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)實驗室程序。用(yong)(yong)(yong)移液管(guan)分配原子吸(xi)收(shou)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)液，制備(bei)工作電(dian)(dian)(dian)解(jie)液時。

　　圖(tu)顯示了(le)分批電(dian)池用于實驗的(de)示意圖(tu)。它由(you)兩(liang)個(ge)(ge)相同的(de)鉑(bo)網集(ji)電(dian)器(qi)(qi)(基于99.9%的(de)金屬(shu)，100×100目，0.0762mm直(zhi)(zhi)徑導(dao)線(xian)(xian))和Pt導(dao)線(xian)(xian)(基于99.95%的(de)金屬(shu)，0.025mm直(zhi)(zhi)徑)編織到(dao)網電(dian)連(lian)接； 三個(ge)(ge)PVC墊圈(9/16.25”外徑，0.0625厚度)；兩(liang)個(ge)(ge)聚丙烯網狀板(121×121目，1.25”外徑); 兩(liang)個(ge)(ge)橡膠墊圈(9/16內(nei)徑，1.25”外徑，0.0625“厚度)，活性炭吸附劑(ji)顆粒作為單層填充到(dao)*下(xia)面的(de)鉑(bo)網上(shang)，在*下(xia)面的(de)墊圈的(de)中心腔內(nei)。用四(si)個(ge)(ge)細胞(bao)PTFE機(ji)器(qi)(qi)螺釘(ding)

　　500ml將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)裝入批量電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池中。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化學電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位由(you)直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。允(yun)許(xu)正(zheng)常吸(xi)附、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)吸(xi)附和電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極吸(xi)附。同時，用100-1000移液管取1000ml樣品。所(suo)有樣品根(gen)據(ju)USEPA方法200.保(bao)存51，稀釋(shi)1毫升.5莫爾-1 HNO。

　　通(tong)過(guo)石(shi)墨爐原(yuan)子(zi)吸收光(guang)譜(pu)法(GFAAS)和Perkin Elmer 4100 ZL金屬分析(xi)塞曼原(yuan)子(zi)吸收光(guang)譜(pu)儀(yi)。GFAA通(tong)過(guo)定期分析(xi)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)，參(can)考(kao)物質1640的(de)準(zhun)(zhun)確性(NIST)監測該標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)的(de)參(can)考(kao)材(cai)料含砷(shen)為(wei)26.71±0.42μg·L -1。在對一(yi)系(xi)列實驗樣(yang)品的(de)典(dian)型(xing)(xing)分析(xi)中(zhong)，每5個樣(yang)品進(jin)行分析(xi)NIST標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)。作為(wei)典(dian)型(xing)(xing)精度(du)的(de)例(li)子(zi)，一(yi)次(ci)(ci)分析(xi)結(jie)(jie)果(guo)NIST 1640砷(shen)濃度(du)為(wei)25.9μg·L -1.基于14次(ci)(ci)重復(fu)分析(xi)，標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)偏差為(wei)1.7%; 這(zhe)些結(jie)(jie)果(guo)是本文(wen)所(suo)有分析(xi)的(de)典(dian)型(xing)(xing)結(jie)(jie)果(guo)。

　　為(wei)了更好地研(yan)究活性(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)的(de)電(dian)(dian)吸附(fu)/電(dian)(dian)極(ji)(ji)吸附(fu)，活性(xing)(xing)炭是一種(zhong)相對無效的(de)正(zheng)常無輔(fu)助吸附(fu)劑，含水量為(wei)0.15-0.30 g·L -用于含有(you)的(de)無機砷Ca的(de)電(dian)(dian)解質。100μg·L -1砷(pH 4.5)。陽極(ji)(ji)電(dian)(dian)化學(xue)電(dian)(dian)位在活性(xing)(xing)炭上(shang)的(de)應用導致(zhi)電(dian)(dian)吸附(fu)增強的(de)吸收(shou)，伴(ban)隨(sui)著電(dian)(dian)極(ji)(ji)表(biao)面(mian)陰(yin)(yin)離(li)子豐(feng)富的(de)電(dian)(dian)化學(xue)雙層帶(dai)電(dian)(dian)。還證實了在施1.50V陰(yin)(yin)極(ji)(ji)電(dian)(dian)勢可接(jie)近100%再生吸附(fu)劑。

　　其它金(jin)屬(shu)離子的(de)(de)(de)存(cun)在已被(bei)證明(ming)對活性炭(tan)上砷的(de)(de)(de)電(dian)極吸附有顯著而復雜的(de)(de)(de)影響，這(zhe)是(shi)正常(chang)的(de)(de)(de)、無輔(fu)助的(de)(de)(de)。鉻(ge)系統中的(de)(de)(de)吸收(shou)機制已被(bei)證明(ming)是(shi)鉻(ge)濃(nong)度，仍然是(shi)調(diao)查(cha)的(de)(de)(de)主題。鉻(ge)的(de)(de)(de)存(cun)在導致比(bi)含鎳(nie)系統更大(da)(da)的(de)(de)(de)吸收(shou)  1.25V電(dian)吸附電(dian)位。然而，將陽極電(dian)位增加到(dao)  1.50V導致As-Ni比(bi)As-Cr更大(da)(da)的(de)(de)(de)砷吸收(shou)系統。

　　已經(jing)表明Fe(III)其存(cun)在(zai)顯著增強了(le)活性炭上砷(shen)的(de)電吸附。在(zai)研究(jiu)中As-Cr，As-Fe，As-Ni體系中，As-Fe該系統表現出*大的(de)吸收砷(shen)，并在(zai)1.75V陰極電勢以*高效率再(zai)生(sheng)。在(zai)鐵下電吸附中觀察到的(de)行為可(ke)能是正確(que)的(de)ZVI修復技術(shu)的(de)機理/應用影響很大。