活性炭吸附亞甲基藍研究
氧化鐵活性炭是在氧化和鐵浸漬活性炭后合成的?；钚蕴亢脱趸F活性炭都通過pH、ZPC和FTIR光譜表征。在各種實驗條件下，通過活性炭和氧化鐵活性炭去除亞甲基藍。在7-10的pH范圍內(nèi)，氧化鐵活性炭的去除率高達95%(高于活性炭)。雖然反應(yīng)動力學是偽二次的，但是總體速率受到諸如膜擴散，孔擴散和顆粒內(nèi)擴散的多個過程的控制?；钚蕴亢脱趸F活性炭(分別為21.79和14.82 kJ / mol)的亞甲基藍攝取的活化能值顯示了物理吸附過程。在再生研究中，氧化鐵活性炭已經(jīng)顯示出持續(xù)≥90%的亞甲基藍去除，甚至多達10次重復循環(huán)。
提供新鮮空氣和清潔水是生物體非常重要的。因此，保持淡水資源的質(zhì)量仍然是挑戰(zhàn)。當然，從工業(yè)場所釋放的污泥和殘留物通常含有的污染物是有害的，這會使水質(zhì)惡化。有害物如金屬，染料，農(nóng)藥和許多作為工業(yè)作業(yè)和農(nóng)業(yè)徑流排放的抗生素的存在正在對環(huán)境造成嚴重的威脅。合成染料賦予廢水的顏色，這最終會擾亂水生生物的生長活性，并且負責增加化學需氧量。此外，染料通過吸收陽光來抑制光合作用過程，這是水生植物生長所必需的。這些污染物也因其致突變性和致癌性而威脅到食物循環(huán)和水生生物[。與染料相關(guān)的健康風險是嘔吐，黃疸，加速心率，休克和組織壞死。因此，在進入水系統(tǒng)之前，對含有染料的工業(yè)廢水進行處理至關(guān)重要。大量的物理化學方法，如混凝和氧化，吸附，納米過濾和絮凝，離子交換和膜處理已用于從廢水和工業(yè)廢水中除去合成染料。
然而，活性炭已經(jīng)廣泛用作水介質(zhì)的凈化，氣/固相分離，催化，電化學過程等中的吸附劑?；钚蕴康谋砻嫣匦?，即擴展的孔隙率和高表面積，容易分離的，低運行成本和顯著吸著親和力使活性炭一個通用和優(yōu)選的材料用于各種應(yīng)用。為進一步提高效率，研究了活性炭的修改和可重用性。
本文簡單介紹了活性炭的表面改性以改善其對亞甲基藍的吸附親和力和廢吸附劑的再生。為了在活性炭上產(chǎn)生更多的活性位點，通過使用氧化劑修飾表面，然后用鐵前體浸漬以產(chǎn)生鐵浸漬的活性炭?；钚蕴亢脱趸F活性炭都經(jīng)過充分表征，并對水系統(tǒng)的亞甲基藍攝取進行了研究。對于實際應(yīng)用，廢吸附劑的可重用性是首要的經(jīng)濟利益，首先是降低運行成本，其次是解決廢棄吸附劑的處理問題，這是昂貴的選擇和浪費資源。
由于表面氧化和鐵浸漬，活性炭的表面電荷密度(pH ZPC)從7.4降低到4.3，這有助于增加氧化鐵活性炭的酸性特征，這對于陽離子染料(亞甲基藍)在水系統(tǒng)中有著更高效的吸附水平。與其對應(yīng)物活性炭在pH(2-10)的整個范圍(在環(huán)境溫度(298K))的有利情況下，氧化鐵活性炭的亞甲基藍去除百分比一直很高，并且需要較低的劑量(0.2g顯示高達98%)。動力學建模表明，偽二階模型很好地解釋了反應(yīng)機理，但整體吸附過程受到膜擴散，孔擴散和顆粒內(nèi)擴散等多種工藝的控制。目前工作的可行性和有效性與廢吸附劑的可重用性研究相關(guān)。觀察活性炭和氧化鐵活性炭的吸附/解吸行為，我們可以得出結(jié)論，氧化鐵活性炭比在連續(xù)流動系統(tǒng)中使用的未改性活性炭更合適。氧化鐵活性炭在10次循環(huán)后反復使用，還具有高達90%的高脫除率，反映其高再生能力。氧化鐵活性炭是從廢水中去除陽離子染料污染物的優(yōu)質(zhì)吸附劑材料。
本文作者：董帝豪
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