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活性炭磁化后吸附水中的坤

发布时间: 2021-11-29  点击次数: 38次

  我们将活性炭转化为磁性活性炭,可从废水中除去砷。砷是一种有毒的重金属,易溶于水,对人体健康有害。通过使用Fe 3 O 4将Fe 3O 4并入活性炭中来制备磁性活性炭从硫酸亚铁溶液中提取,称为:铁悬浮液(MPKSF)的磁性活性炭。

  通过吸附机制从废水中的污染物,如砷的去除仍然是效的方法。大多数关于从水中去除重金属的吸附领域的研究主要集中在使用活性炭,活性氧化铝,浸渍铁的聚合物树脂,含水氧化铁和天然矿石。尽管已经发现活性炭相对于上述其它吸附剂更有效,特别是用于从水溶液中除去重金属,除去百分比为82至96%,当涉及到已知高度溶于水的坤的重金属时,这种技术可能不足够的。这导致了关于通过磁性改性改进活性炭的大量研究,以增加其去除重金属污染物的能力。的磁性活性炭吸附剂显示出磁特性有用于从水溶液污染物的吸附更大的效率。而由于其高碳含量和低有机含量,植物纤维用于生产交流电,而同时可以从植物废物合成高质量的活性炭。

活性炭磁化后吸附水中的坤

  磁性活性炭的一个主要优点是除了已经证明对稀溶液中的吸附有效之外,其具有磁特性,而由于存在微孔结构而导致的高比表面积导致更大的吸附重金属的能力。磁化已经被认为在改善具有发达的结构的有机吸附剂的吸附特性中具有潜在的重要性。

  测定活性炭样品的pHpzc(零电荷点)

  测定活性炭的pHpzc。将0.01M NaCl的50mL溶液置于封闭的锥形瓶中。通过在十个锥形瓶中加入0.1M HCl或0.1M NaOH溶液调节溶液的pH以达到2至12的悬浮液pH。加入约0.15g 活性炭,48小时后测定最终pH。绘制每个溶液的pH值。然后将溶液的pH 初始 pH 和pH 最终值作为pHpzc。

  磁性活性炭的解吸程序

  然后将在吸附过程后获得的装载有亚盐(48.08μgg -1)的活性炭的量加入到离心管中的50mL蒸馏水中。将溶液以150rpm摇动,然后以特定的时间间隔搅拌长达48小时。然后将溶液离心并收集上清液进行进一步分析,以检查从活性炭解吸的As(III)的浓度。解吸过程重复三次,活性炭吸附剂被保留用于进一步分析。

  pH值的影响

  如图1a-d所示,分别提出了pH与接触时间,初始As(III)浓度,吸附剂用量和温度的综合影响。图1示出了pH值的影响,并与活性炭吸附剂的As(III)溶液的接触时间之间的相互作用。在pH 6.55和接触时间44.73分钟时,As的去除率为94.76%,去除率为94.76%,其他参数设定为其中心点。图 1 2b示出初始的As(III)在pH与去除的As(III)在pH 6.55在初始的As(III)的5微克L的浓度达到浓度的相互作用-1具有99.10%的移除百分比。

活性炭磁化改性

  此外,图1个C,D示出了具有分别吸附剂用量和温度,pH值之间的关系。相应响应面图的排除参数保留在其中心点。图1 C显示去除作用的研究(III)达到最多99%的具有0.3克吸附剂剂量pH为8,而其它的参数在它们的中心点。在图 1D,pH值和温度之间的关系给出了在pH 6的去除的91.89%和40℃的温度。

  如前所述,活性炭的pHpzc值为5.94。在高于pHpzc值的pH下,As(III)阳离子被吸引到由活性炭羟基去质子化引起的活性炭带负电表面。同时,在pH低于pHpzc的情况下,As(III)阳离子的吸附只是由于活性炭羟基的质子化而导致活性炭的表面带正电的缘故。因此,溶液pH为6.55提供了活性炭吸附坤的条件。

  这项研究表明,磁性活性炭通过在Fe和As(III)之间形成内部球形复合物,有效地从废水中除去了As(III)。此外,发现吸附的As(III)的解吸度处于非常微小的浓度,从而表明吸附的As(III)被内部球形络合机理刚性地结合。显示出有效的吸附过程发生在pH6和7以及更长的接触时间。由于较大剂量的活性炭提供的As(III)的吸附结合位点的可用性,最初的As(III)浓度和吸附剂剂量被确定为彼此依赖。此外,较高的反应温度显示在溶液中产生更多的残余As(III),从而降低MPKSF对As(III)的去除效率。

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