活性炭(tan)從水(shui)中去除苯胺

　　活性炭從水(shui)中去(qu)除(chu)苯(ben)(ben)胺。根據本(ben)研(yan)究(jiu)，我們(men)使(shi)用(yong)活性炭(tan)(tan)和氧(yang)化鐵(tie)磁(ci)性納(na)米粒子作為去(qu)除(chu)苯(ben)(ben)胺的(de)吸(xi)附劑(ji)。通過(guo)幾種方法來測試活性炭(tan)(tan)的(de)特性。同時，研(yan)究(jiu)了不同的(de)參數，如pH，接觸時間、活性炭(tan)(tan)劑(ji)量、苯(ben)(ben)胺初始濃度(du)和溶(rong)液(ye)溫度(du)的(de)影響，*終(zhong)得出結論，我們(men)合成的(de)活性炭(tan)(tan)氧(yang)化鐵(tie)磁(ci)納(na)米離子可(ke)以很(hen)好地(di)吸(xi)附水(shui)中的(de)苯(ben)(ben)胺，也具有(you)(you)快速分離溶(rong)液(ye)的(de)優點，可(ke)用(yong)作吸(xi)附劑(ji)，有(you)(you)效去(qu)除(chu)水(shui)和廢水(shui)中的(de)苯(ben)(ben)胺等污染物。

　　隨著工業的(de)(de)(de)快(kuai)速(su)增長，特別(bie)是(shi)有機化(hua)合物(wu)對(dui)水(shui)資源和(he)環境的(de)(de)(de)影響，環境污(wu)染(ran)更加嚴重。苯胺有芳(fang)環和(he)NH 2鍵(jian)芳(fang)環的(de)(de)(de)簡單物(wu)質。它(ta)是(shi)石(shi)化(hua)和(he)農業化(hua)學(xue)品中的(de)(de)(de)工業原料(liao)，苯胺是(shi)造(zao)紙(zhi)、紡織、橡膠(jiao)、塑料(liao)、染(ran)料(liao)等生產行業的(de)(de)(de)副(fu)產品。只需將3.苯胺溶解在水(shui)中，會造(zao)成(cheng)水(shui)污(wu)染(ran)，即使(shi)濃度低(di)，也會對(dui)水(shui)生生物(wu)和(he)人體造(zao)成(cheng)危害，難以降解。要(yao)使(shi)苯胺使(shi)用先(xian)進(jin)、快(kuai)速(su)、有效的(de)(de)(de)技術來使(shi)苯胺從(cong)水(shui)中完(wan)全(quan)排出。去除苯胺*常見的(de)(de)(de)方法有臭氧氧化(hua)、活性(xing)炭(tan)吸附(fu)等。在生物(wu)降解和(he)電解等分解過程中，高(gao)成(cheng)本是(shi)限制因素(su)。由于活性(xing)炭(tan)能以吸附(fu)和(he)回收，穩(wen)定的(de)(de)(de)碳元(yuan)素(su)不會與污(wu)染(ran)物(wu)結(jie)合形(xing)成(cheng)其(qi)他(ta)(ta)危險(xian)物(wu)質，因此(ci)選(xuan)擇活性(xing)炭(tan)而不是(shi)其(qi)他(ta)(ta)技術去除污(wu)染(ran)物(wu)。

　　由(you)于其(qi)結構和(he)高表面(mian)積(ji)，活(huo)(huo)性炭是(shi)有效(xiao)去除水中(zhong)有機污染物(wu)（特別是(shi)硬生物(wu)可降解污染物(wu)）的(de)合適選擇。但由(you)于過濾、分散(san)、渾(hun)濁、成本(ben)降低等問(wen)(wen)題(ti)，活(huo)(huo)性炭在大型工程中(zhong)的(de)使用(yong)將受到限(xian)制。因(yin)此，為(wei)了(le)更經(jing)濟地(di)使用(yong)活(huo)(huo)性炭，必(bi)須解決(jue)活(huo)(huo)性炭吸附飽(bao)和(he)后(hou)的(de)分離(li)問(wen)(wen)題(ti)。根據研(yan)究(jiu)人員的(de)說(shuo)法，磁分離(li)方(fang)法可以通過低成本(ben)、簡單、快速(su)、高效(xiao)的(de)分離(li)來解決(jue)分離(li)問(wen)(wen)題(ti)。

　　制備活性炭氧化(hua)鐵磁(ci)納米粒

　　活性(xing)(xing)(xing)炭氧化(hua)鐵(tie)磁性(xing)(xing)(xing)納米(mi)顆粒采(cai)用(yong)(yong)(yong)化(hua)學共沉(chen)淀法制備。氧化(hua)鐵(tie)納米(mi)顆粒采(cai)用(yong)(yong)(yong)特殊技(ji)術(shu)合成，與活性(xing)(xing)(xing)炭結合。首先(xian)，在(zai)(zai)硝酸(suan)鹽(yan)中(zhong)浸泡一定量(liang)的(de)活性(xing)(xing)(xing)炭，80℃浸泡3小(xiao)時(shi)。然后(hou)在(zai)(zai)室溫(wen)下(xia)過(guo)濾和干(gan)燥活性(xing)(xing)(xing)炭。然后(hou)將活性(xing)(xing)(xing)炭浸泡在(zai)(zai)含(han)有氧化(hua)鐵(tie)的(de)水溶液中(zhong)80°C在(zai)(zai)下(xia)超(chao)聲振動中(zhong)放(fang)置1小(xiao)時(shi)。然后(hou)過(guo)濾活性(xing)(xing)(xing)炭105℃的(de)烘箱中(zhong)脫水1小(xiao)時(shi)。將活性(xing)(xing)(xing)炭在(zai)(zai)750℃在(zai)(zai)氮氣下(xia)加(jia)熱3小(xiao)時(shi)，形成活性(xing)(xing)(xing)炭氧化(hua)鐵(tie)磁納米(mi)顆粒。*后(hou)，將合成的(de)活性(xing)(xing)(xing)炭用(yong)(yong)(yong)去(qu)離子水洗滌四次，然后(hou)在(zai)(zai)105℃干(gan)燥并儲存(cun)在(zai)(zai)干(gan)燥器中(zhong)備用(yong)(yong)(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)顯示(shi)通過SEM，TEM，X射線(xian)衍射和(he)BET合(he)成活性(xing)炭的(de)物理和(he)形態(tai)性(xing)質。各(ge)種pH活性(xing)炭對(dui)苯胺吸附(fu)效率的(de)影(ying)響(xiang)=圖(tu)4顯示(shi)納米離子在(zai)4小時內的(de)接觸時間(a)中(zhong)。圖(tu)4顯示(shi)，隨著pH從2到6，吸附(fu)效率更高pH增加然(ran)后減少。*大(da)苯胺吸附(fu)能力為38.21mg/g，去除率為76.4%，pH=6.*低吸附(fu)苯胺量為34.1mg/g，去除率為68.3%，pH=2。圖(tu)4(b)接觸時間為pH在(zai)*合(he)適的(de)情(qing)況下(50-300mg/升)吸附(fu)活性(xing)炭不(bu)同(tong)濃度苯胺的(de)影(ying)響(xiang)。圖(tu)5和(he)圖(tu)6顯示(shi)了不(bu)同(tong)溫(wen)度對(dui)苯胺吸附(fu)過程的(de)影(ying)響(xiang)pH活性(xing)炭劑量活性(xing)炭劑量和(he)各(ge)種苯胺濃度(50-300 mg/L)。

　　活性炭氧(yang)化(hua)鐵光(guang)譜。

　　SEM(a和(he)(he)b)和(he)(he)TEM(c)，活性炭圖像。

　　活性(xing)炭氮吸(xi)附/解吸(xi)等溫線(a)，活性(xing)炭顆粒的孔(kong)徑分布(b)。

　　pH值(a)在濃度(du)=50 mg/L和接觸時間(b)對濃度(du)=50-300 mg/L苯胺(an)吸附在活(huo)性炭上(shang)，W=1 g/L T=20℃。

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

　　各(ge)種(zhong)溫度對活性炭吸附苯胺的(de)影響：pH=6，t=300 min，濃度=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)磁性(xing)(xing)(xing)(xing)納(na)(na)米(mi)(mi)粒(li)子與(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)納(na)(na)米(mi)(mi)粒(li)子相(xiang)結(jie)合，用于(yu)從水環(huan)境中(zhong)(zhong)(zhong)去除苯胺(an)(an)。結(jie)果(guo)表(biao)明，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)對苯胺(an)(an)的吸附(fu)效(xiao)(xiao)果(guo)接近中(zhong)(zhong)(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)pH隨著(zhu)接觸(chu)時(shi)間和(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)用量(liang)的增加，值較好(hao)，但隨著(zhu)初始苯胺(an)(an)濃度和(he)溫度的升高(gao)(gao)而(er)降低。熱研究還表(biao)明，吸附(fu)苯胺(an)(an)在活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)上一直(zhi)是自(zi)發熱和(he)放熱的。本研究表(biao)明，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)納(na)(na)米(mi)(mi)離(li)子具有(you)孔隙率適(shi)當(dang)、表(biao)面積好(hao)、吸附(fu)能力好(hao)等特點(dian)，除了易于(yu)分離(li)和(he)提取溶(rong)液外。該活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)可作為去除大(da)多數污染物(wu)(wu)，特別是水環(huan)境中(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機污染物(wu)(wu)的有(you)效(xiao)(xiao)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)吸附(fu)劑。