活性炭從水中去除苯胺，這次研究介紹，我們使用活性炭和氧化鐵磁性納米粒子被用于合成活性炭氧化鐵磁性納米粒子作為去除苯胺的吸附劑。通過(guò)幾種方法來(lái)測(cè)試活性炭的特性。同時(shí)，研究了不同參數(shù)如pH，接觸時(shí)間，活性炭用量，苯胺初始濃度和溶液溫度的影響，最終結(jié)論我們合成的活性炭氧化鐵磁性納米離子能很好的吸附水中苯胺還具有快速?gòu)娜芤褐蟹蛛x的優(yōu)點(diǎn)，可以用作有效去除水和廢水中的苯胺等污染物的吸附劑。

　　隨著工業(yè)的快速增長(zhǎng)而帶來(lái)的環(huán)境染污是比較嚴(yán)重的，尤其是有機(jī)化合物對(duì)水資源和環(huán)境的影響。苯胺是具有芳環(huán)和NH 2鍵的芳環(huán)的簡(jiǎn)單物質(zhì)。它是石化和農(nóng)用化學(xué)品中的工業(yè)原料，苯胺作為副產(chǎn)物涉及到造紙，紡織，橡膠，塑料，染料等生產(chǎn)行業(yè)。只需將3.5%的苯胺溶解在水中，就能造成水體污染即使?jié)舛鹊鸵材軐?duì)水生生物和人體產(chǎn)生危害，并且難以降解。要使得苯胺從水中完全出去我們需要使用先進(jìn)，快速和有效的技術(shù)。這些技術(shù)主要為苯胺去除最常見(jiàn)的方法包括用臭氧氧化，活性炭吸附等。其他方法在分解過(guò)程如生物降解和電解中，高成本是限制因素。選擇活性炭而不是其他技術(shù)去除污染物，是因?yàn)榛钚蕴靠梢晕�附與回收，而且穩(wěn)定的炭元素不會(huì)與污染物結(jié)合形成其他危險(xiǎn)物質(zhì)。

　　活性炭由于其結(jié)構(gòu)和高表面積，是從水中有效去除有機(jī)污染物(尤其是硬生物可降解污染物)的合適選擇。但是由于過(guò)濾，分散，產(chǎn)生渾濁和降低成本等問(wèn)題，在大工程中使用活性炭會(huì)受到限制，所以想要更經(jīng)濟(jì)的使用活性炭必須解決活性炭吸附飽和后的分離問(wèn)題。根據(jù)研究人員發(fā)現(xiàn)磁分離方法由于成本低，簡(jiǎn)單，分離快速和高效率，將活性炭進(jìn)行磁化可以解決分離問(wèn)題。

　　活性炭氧化鐵磁性納米粒子的制備

　　通過(guò)化學(xué)共沉淀法制備活性炭氧化鐵磁性納米顆粒。使用特殊技術(shù)合成氧化鐵納米顆粒并將其與活性炭結(jié)合。首先，使用一定量的活性炭浸漬在硝酸中，在80℃下浸漬3小時(shí)。然后將活性炭過(guò)濾并在室溫下干燥。然后，將活性炭浸漬到含有氧化鐵的水溶液中并在80°C下超聲振動(dòng)中放置1小時(shí)。然后將活性炭過(guò)濾并在105℃的烘箱中脫水1小時(shí)。將活性炭在750℃下在爐內(nèi)在氮?dú)庀录訜?小時(shí)，以形成活性炭氧化鐵磁性納米顆粒。最后，將合成的活性炭用去離子水洗滌四次，然后在105℃下干燥并保存在干燥器中備用。

　　活性炭樣品測(cè)試

　　圖1、2和3顯示了通過(guò)SEM，TEM，X射線衍射和BET技術(shù)合成活性炭的物理和形態(tài)性質(zhì)。各種pH值下活性炭對(duì)苯胺的吸附效率的影響=2-10，顯示納米離子在4小時(shí)內(nèi)的接觸時(shí)間在圖4(a)中。圖4顯示，隨著pH從2增加到6，吸附效率在較高pH下增加然后降低。最大苯胺吸附性能為吸附容量為38.21mg/g，去除率為76.4%，pH=6，最低吸附苯胺量為34.1mg/g，去除率為68.3%，pH=2。圖4(b)表示的接觸時(shí)間為pH值在最合適的情況下(50-300毫克/升)不同濃度苯胺吸附到活性炭的影響。圖5和圖6顯示了不同溫度對(duì)苯胺吸附過(guò)程的影響，優(yōu)化的pH值，接觸時(shí)間，活性炭劑量和各種苯胺濃度(50-300 mg/L)。

　　圖1、活性炭氧化鐵的光譜。

　　圖2、SEM(a和b)和TEM(c)，活性炭的圖像。

　　圖3、活性炭的氮吸附/解吸等溫線(a)，活性炭顆粒的孔徑分布(b)。

　　圖4、pH值(a)在濃度=50 mg/L和接觸時(shí)間(b)對(duì)濃度=50-300 mg/L的影響，苯胺吸附在活性炭上，W=1 g/L T=20℃。

　　圖5、各種苯胺濃度對(duì)其在活性炭上的吸附的影響：pH=6，t=300min，濃度 = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和T=20℃。

　　圖6、各種溫度對(duì)對(duì)活性炭吸附苯胺的影響：pH=6，t=300 min，濃度=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　我們成功合成了活性炭氧化鐵磁性納米粒子，其結(jié)合了活性炭和氧化鐵納米粒子，并用于從水環(huán)境中去除苯胺。結(jié)果表明，活性炭對(duì)苯胺的吸附效果在接近中性的pH值下較好，隨接觸時(shí)間和活性炭用量的增加而增加，但隨初始苯胺濃度和溫度的升高而降低。熱力學(xué)研究也表明吸附苯胺在活性炭上一直是自發(fā)熱的和放熱的。本研究表明，活性炭氧化鐵納米離子除具有易分離和萃取溶液等特點(diǎn)外，無(wú)需過(guò)濾，具有適當(dāng)?shù)目紫堵剩�表面積和良好的吸附能力。該活性炭可用作有效和高效的吸附劑，以去除大多數(shù)污染物，尤其是水環(huán)境中的有機(jī)污染物。

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